Incremento del contenido en componentes bio-activos (ergosterol) en hongos comestibles mediante suplementación dirigida del medio de cultivo y compost. Aplicación al caso del champiñón (Agaricus bisporus)

Abstract

Tradicionalmente los hongos han estado vinculados tanto a la alimentación como a la medicina, sin embargo, actualmente y en base a los conocimientos científicos actuales se puede afirmar que ambos campos están fuertemente interconectados. No solo ofrecen un aporte nutricional atractivo de buen sabor y textura, sino que además son candidatos ideales para responder a la demanda creciente de determinados componentes beneficiosos para la salud, como por ejemplo la vitamina D. Así ante la creciente hipovitaminosis D en la población mundial, incluso en los países con alta radiación solar anual, la demanda de productos ricos naturales en vitamina D está experimentando una creciente demanda. Por lo que, en el presente trabajo, se ha considerado la opción de aprovechar los hongos comestibles, ricos en el precursor de la vitamina D2, el ergosterol, como alimentos funcionales para suplir esta demanda. No obstante, estudios recientes están revelando que el ergosterol y otros compuestos presentes en los hongos y setas comestibles, y en particular en A. bisporus, poseen propiedades bioactivas beneficiosas para la salud que pueden reforzar su candidatura como alimento funcional o como base para la formulación de productos nutracéuticos. Para ello, en primer lugar se ha estudiado un procedimiento, basado en la suplementación del medio de cultivo o compost, para aumentar el contenido de ergosterol en A. bisporus. Con tal fin se ha estudiado el efectos de varios suplementos provenientes de la industria aceitera y del cultivo de champiñón (harina de alperujo, HALP, y harina de tallos de champiñón, HTCH, respectivamente) en una formulación de medio mínimo que permite el crecimiento de A. bisporus en medios líquidos y gelificados en agar. Tras seleccionar aquellos suplementos con un impacto significativo en la composición del contenido en ergosterol se comprobó la eficacia en la inducción en compost mínimo siguiendo el procedimiento de cultivo establecido en la industria. Los cultivos obtenidos presentaron un incremento significativo en el contenido en ergosterol respecto a los controles mostrando que es posible alterar la composición en compuestos bioactivos mediante suplementación dirigida del compost. Como confirmación de la inducción de la ruta de biosíntesis del ergosterol se realizó un estudio mediante western-blot en el que se detectaron que tres de las enzimas implicadas en la ruta: ERG-2, ERG-6 y ERG-11 incrementaban sus niveles de expresión proteica entre 1,85 2,75 y 3,52 veces, respectivamente. La conversión de ergosterol a vitamina D2 se llevó a cabo por exposición del ergosterol a una fuente de luz ultravioleta (UVB); estudiándose el tipo de longitud de onda empleada, la temperatura y el contenido en humedad de la biomasa así como la orientación de la fuente de luz ultravioleta que afectan significativamente a la cantidad de vitamina D generada ante una misma dosis de tratamiento. Pese a que los valores óptimos de conversión no coinciden con las condiciones de trabajo habituales en la industria es posible obtener valores de vitamina D2 que cubran las necesidades diarias de vitamina D con una ración de 100g sin que se alcancen los valores de saturación en los que empiezan a manifestarse compuestos nocivos para la salud (toxiesteroles). Los champiñones enriquecidos en vitamina D2, con niveles suficientes para satisfacer la dosis diaria recomendada (15 μg) se han sometido a una evaluación toxicológica por seguridad alimentaria antes de poder considerarse un alimento funcional o la base para productos nutraceuticos. Para ello se comprobó la toxicidad aguda hasta una dosis de 5000 mg/kg de peso corporal y la toxicidad ante exposición prolongada de dosis de 500 mg/kg de peso corporal en ratas no detectándose ningún síntoma característico de efectos adversos debidos a la ingesta ni ninguna muerte; por lo que no se ha podido determinar la DL50 de estos champiñones enriquecidos ni establecer una clasificación de riesgo en la GHS y se requerirán más estudios para confirmar la seguridad total. La Toxicidad sub-crónica también ha revelado la ausencia de efectos adversos tanto a nivel de parámetros sanguíneos (hematológicos, bioquímicos, etc.), peso de órganos o análisis histopatológico. Respecto a la biodisponibilidad de la vitamina D2 obtenida en A. bisporus se ha podido determinar que ante una simulación in vitro del proceso de digestión y de absorción de la fracción micelar en células Caco-2, que aproximadamente el 50% de la vitamina D2 presente en la biomasa ingerida es capaz de atravesar el epitelio intestinal quedando biodisponible para el organismo. Así pues, es posible emplear A. bisporus, como un alimento funcional per se, enriquecido en vitamina D2. Este incremento de valor añadido se produce sin realizar alteraciones significativas en el proceso de producción industrial, mediante la adición de suplementos provenientes de las industrias aceiteras y del cultivo de champiñón. La ausencia de toxicidad y la elevada biodisponibilidad son factores esperanzadores en la aceptación de A. bisporus enriquecidos en vitamina D2 como un alimento funcional que pueda contribuir a satisfacer la demanda creciente de vitamina D.