USO DE POLI-ALFA-1,4-GLUCANOS LINEALES COMO ALMIDON RESISTENTE.

Uso de poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua como almidón resistente (RS),

caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos no están retrogradados, y presentan un contenido en RS determinado por el método de Englyst y col. superior al 70% en peso, en el que los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua se pueden obtener haciendo reaccionar de una disolución acuosa de sacarosa con un extracto de proteína en bruto de la cepa KV832 de la bacteria E. coli que expresa una secuencia de ácidos nucleicos que codifica para una amilosacarasa de Neisseria polysaccharea

Uso de poli-alfa-1,4-glucanos lineales como almidón resistente.

La presente invención se refiere al uso de alfa-1,4-glucanos lineales como almidón resistente (RS), así como a un procedimiento para la preparación de almidón resistente.

Las estructuras de almidón fundamentalmente resistentes a la alfa-amilasa se conocen como "almidón resistente" (RS). Los RSs no son degradados por las alfa-amilasas. Debido a su susceptibilidad metabólica reducida los almidones resistentes representan un componente de producción en bruto con baja energía en el sentido de ser un lastre en productos alimenticios o en composiciones de productos alimenticios.

El uso de almidón resistente (RS) se está volviendo cada vez más importante en la industria de productos alimenticios. El cuerpo obtiene energía, sólo en una pequeña parte, de la degradación de los productos que contienen RS. Este suministro de energía afecta solamente a la degradación oxidativa de los ácidos grasos de cadena corta reabsorbidos en el colon. Estos ácidos grasos de cadena corta son los productos finales del metabolismo de los carbohidratos de la microflora intestinal. Con el consumo de productos alimenticios que contienen RS, están disponibles los sustratos para el metabolismo energético de la microflora intestinal y de las células epiteliales del colon. Estas últimas dependen del suministro luminal de ácidos grasos de cadena corta, especialmente butirato, para el mantenimiento de su estructura y su función.

Niveles de butirato luminal elevados en el colon representan un factor protector frente a enfermedades colorrectales.

El almidón resistente se divide en los siguientes tipos:

        RS tipo 1 Almidón no accesible físicamente por digestión, por ejemplo, células de planta parcialmente molidas (por ejemplo, en el muesli).

        RS tipo 2 Almidón granular no digerible (granos de almidón), por ejemplo, de patatas crudas, bananas verdes, etc.

        RS tipo 3 Almidón retrogradado no digerible que se obtiene, por ejemplo, por tratamiento térmico y/o enzimático y a continuación se retrograda.

        RS tipo 4 Almidón no digerible químicamente modificado que se forma, por ejemplo, por entrecruzamiento o esterificación (acetilación, etc.).

La característica del RS tipo 3 es la de que es un almidón resistente que se forma por retrogradación. Durante la retrogradación (también: recristalización) de almidones gelatinizados se forman estructuras microcristalinas que no son susceptibles a la hidrólisis enzimática por las alfa-amilasas.

Se sabe por el documento de EE.UU. 3.729.380 que la fracción de amilopectina muy ramificada se puede reducir por tratamiento enzimático con enzimas de desramificación y ese almidón desramificado posee una mayor tendencia a la retrogradación que el almidón nativo.

El documento EP-A1-0 564 893 describe un procedimiento para la preparación de un producto que contienen RS en el que está gelatinizada una suspensión acuosa al 15% de un almidón que consta de un mínimo del 40% de amilosa, tratado con una enzima desramificante, y el compuesto intermedio resultante producido a continuación se retrograda. El producto contiene al menos el 15% de RS. Si en este procedimiento se usa un almidón con una fracción en amilosa del 100%, el producto contiene el 50% de RS aproximadamente.

El documento EP-A1-0 688 872 describe un procedimiento para la preparación de un producto que contienen RS del 25 al 50% a partir de una suspensión acuosa al 20% aproximadamente de un almidón gelatinizado denominado "parcialmente degradado" o maltodextrina que está enzimáticamente desramificada o retrogradada. En el procedimiento se usa como material de partida un almidón con una fracción de amilosa inferior al 40%.

En el documento EP-A1-0 688 872 un almidón definido como "parcialmente degradado" es un almidón en el que se ha reducido su peso molecular mediante un tratamiento físico o químico adecuado, por el que el acortamiento de la longitud de la cadena afecta tanto a la amilosa como a la amilopectina. El acortamiento la longitud de la cadena se puede llevar a cabo tanto por procedimientos hidrolíticos (ácidos o enzimáticamente catalizados), como por extrusión, oxidación o pirólisis. El producto obtenido mediante retrogradación del producto degradado se seca mediante secado por pulverización. El producto pulverizado contiene una fracción de RS superior al 50% de RS.

En el documento EP-A-0846704 se describe un almidón retrogradado que tiene un contenido en RS superior al 55% y una temperatura de fusión por DSC inferior a 115ºC.

La solicitud de patente internacional WO 00/02926-A1 describe un procedimiento para la preparación de polisacáridos resistentes a alfa-amilasas en los que poli-alfa-1,4-glucanos insolubles en agua se suspenden o se dispersan en agua, la suspensión o dispersión obtenida se calienta, la pasta así obtenida se enfría y la pasta se retrograda a una temperatura que es inferior a la temperatura de la pasta calentada. De esta forma se obtienen productos de RS con un contenido en RS superior al 65%.

Schmiedl y col. (Carbohydrate Polymers 43, (2000), 183-193) describen en profundidad la acción butirogénica de almidones resistentes de tipo 3 (denominados "almidón resistente de tipo III" en la publicación de Schmiedl y col.) que se preparan a partir de alfa-1,4-glucanos.

La descripción de la solicitud de patente internacional WO 00/38537-A1 se cimenta sobre el documento WO 00/02926-A1. El documento WO 00/38537-A1 describe composiciones que contienen, entre otros, un almidón resistente que se produce como se describe en la descripción del documento WO 00/02926-A1. El documento WO 00/38537-A1 describe que la formación del almidón resistente usado en las composiciones se lleva a cabo por retrogradación de los alfa-1,4-D-glucanos lineales "no resistentes" insolubles en agua y que los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales "no resistentes" insolubles en agua producen almidones resistentes únicamente después en la retrogradación.

En resumen, se puede ver que el estado de la técnica para la preparación de almidones resistentes no granulares no modificados químicamente enseña que las estructuras de almidón resistente se forman cuando los polisacáridos se someten a un proceso de retrogradación adicional que normalmente requiere mucho tiempo y es muy costoso.

Los documentos US 2003094172 (A1) y WO 01/42309 se refieren a un procedimiento para incrementar el contenido en almidón (contenido en RS) resistente a la alfa-amilasa de un polisacárido en el que el polisacárido usado se incuba, en déficit de agua, a continuación se enfría, y si es apropiado se seca y se obtiene un polisacárido que tiene un contenido en RS incrementado comparado con el polisacárido usado. El contenido en almidón resistente del material de partida no retrogradado es del 57,3-65%.

El objetivo de la presente invención es hacer disponible de formas rentables polisacáridos que se puedan usar como almidones resistentes.

El objetivo se resuelve con la provisión de las formas de realización descritas en las reivindicaciones de la patente.

Así, la presente invención se refiere al uso de poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales como almidón resistente (RS), caracterizados porque

los poli-alfa-1,4-D-glucanos no están retrogradados, y presentan un contenido en RS determinado por el método de Englyst y col. superior al 70% en peso,

en los que los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua se pueden obtener con la reacción de una disolución acuosa de sacarosa con un extracto de proteína en bruto de la cepa KV832 de la bacteria E. coli que expresa una secuencia de ácidos nucleicos que codifica para una amilosacarasa de Neisseria polysaccharea.

Sorprendentemente se encontró que alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua como los caracterizados anteriormente también se pueden usar como almidones resistentes sin una o más etapas de retrogradación adicionales.

La solicitud de patente internacional WO-00/38537-A1 enseña que un almidón resistente que se puede obtener a partir de un poli-alfa-1,4-D-glucano...

1. Uso de poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua como almidón resistente (RS), caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos no están retrogradados, y presentan un contenido en RS determinado por el método de Englyst y col. superior al 70% en peso, en el que los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua se pueden obtener haciendo reaccionar de una disolución acuosa de sacarosa con un extracto de proteína en bruto de la cepa KV832 de la bacteria E. coli que expresa una secuencia de ácidos nucleicos que codifica para una amilosacarasa de Neisseria polysaccharea.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan un contenido en RS determinado por el método de Englyst y col. superior al 75% en peso.

3. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan un contenido en RS determinado por el método de Englyst y col. superior al 80% en peso.

4. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan una temperatura máxima por DSC de entre 95ºC y 125ºC.

5. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan una energía por DSC de transformación de fase dH de 20 J/g - 24 J/g.

6. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan un peso molecular medio de 1 x 10² g/mol a 10⁵ g/mol.

7. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan un peso molecular medio de 1 x 10³ g/mol a 3 x 10⁴ g/mol.

8. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua presentan un peso molecular medio de 2 x 10³ g/mol a 1,2 x 10⁴ g/mol.

9. Procedimiento para la preparación de poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua según las reivindicaciones 1-8 que engloba las siguientes etapas:

a) preparación de una disolución acuosa de sacarosa;

b) conversión de la disolución acuosa de sacarosa con un extracto de proteína en bruto de la cepa KV832 de la bacteria E. coli que expresa una secuencia de ácidos nucleicos que codifica para una amilosacarasa de Neisseria polysaccharea en poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua; y opcionalmente

c) el aislamiento de los poli-alfa-1,4-D-glucanos lineales insolubles en agua.