Encapsulación de hierro hemínico en cápsulas de alginato de sodio como un suplemento oral para cerdos neonatos: estudios in vitro

Abstract

El objetivo de este estudio fue elaborar y caracterizar cápsulas de alginato de sodio (AS) que encapsulen hierro hemínico (FeHem) y estudiar sus perfiles de liberación en condiciones gastrointestinales in vitro simuladas de cerdo lechón. Como fuente de FeHem se utilizaron eritrocitos bovinos deshidratados por aspersión (EBDA). El material encapsulante fue AS. Se preparó una solución de AS al 2% p/v, en la cual se suspendieron distintas proporciones de EBDA: 2,5, 5, 10, 20 y 30% p/v, las que se gotearon sobre una solución reticulante de CaCl2. Se obtuvieron 5 tipos de cápsulas por gelación iónica, con diferentes proporciones entre AS:EBDA: 1:1,25, 1:2,5, 1:05, 1:10 y 1:15 (p/p) y cápsulas control (sin EBDA). Las cápsulas se caracterizaron según: contenido de Fe, eficiencia de encapsulación (EE%), tamaño, humedad, resistencia, color, apariencia, y morfología por microscopía electrónica de barrido equipada con espectrometría de energía dispersiva. Se aplicó un ANDEVA y prueba de Tukey (p<0,05) o Kruskal-Wallis con una comparación de múltiples rangos (p<0,05) (Stadistix 8). El contenido de FeHem de EBDA fue 242,2 mg/100g. El Fe total de las cápsulas fluctuó entre 0,47 ± 0,05 (1:1,25) a 5,50 ± 0,76 (1:15) μg Fe/cápsula. La EE% fue alta para todas las cápsulas y significativamente mayor para las cápsulas 1:05 alcanzando un 75%. El tamaño de las cápsulas aumentó significativamente a mayor contenido de EBDA de 0,83 ± 0,01 mm (1:1,25) hasta 1,57 ± 0,05 mm (1:15). Los valores de humedad disminuyeron significativamente a mayor contenido de EBDA de 92,60 ± 0,16% (1:1,25) a 81,14 ± 0,72% (1:15). Se observó que las cápsulas en proporción 1:1,25 mostraron un color marrón más claro que las otras proporciones (con mayor valor de los parámetros de color a* y b*, y un menor valor de L*). La resistencia osciló entre 2,5 ± 0,2 N (1:1,25) a 5,3 ± 2,7 N (1:15), siendo significativamente superior para las proporciones 1:10 y 1:15. La morfología de las cápsulas fue de forma esférica, regular, de superficie lisa, y a mayor contenido de EBDA se hizo más irregular (1:10 y 1:15). El Fe se distribuyó homogéneamente en las cápsulas. La liberación de Fe desde las cápsulas en condiciones gástricas in vitro evidenció que aquellas que contenían las dos concentraciones menores de EBDA, liberaron significativamente más Fe (23% en promedio), que las proporciones con mayor contenido de EBDA (11% en promedio). La liberación de Fe en condiciones intestinales in vitro, también resultó mayor en aquellas cápsulas 1:1,25 y 1:2,5 (71% promedio) hasta el minuto 120, respecto al resto de las proporciones (65% promedio). Sin embargo, a los 135 minutos no se detectaron diferencias significativas entre los porcentajes de liberación de las cápsulas. Se obtuvieron 5 tipos de cápsulas, que encapsularon FeHem eficientemente, y con una distribución homogénea del Fe en su interior. Las cápsulas 1:15 presentaron la mayor concentración de Fe, una alta EE%, y liberaron un mínimo porcentaje de Fe en condiciones gástricas, y un alto porcentaje en intestino, características apropiadas para su selección como un suplemento de Fe oral.