Efecto de la digestión in vitro sobre el potencial antioxidante y antiinflamatorio de un extracto rico en florotaninos obtenido de algas pardas (Durvillaea Incurvata) de las costas de Concepción

Abstract

Introducción: El envejecimiento poblacional afecta el sistema digestivo, particularmente la digestión y absorción intestinal. Los florotaninos, polifenoles exclusivos de algas pardas, poseen propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, lo que los convierte en agentes potenciales para mitigar las alteraciones gastrointestinales vinculadas al envejecimiento. Objetivo: Evaluar el efecto de la digestión in vitro bajo condiciones simuladas de personas mayores sobre la estabilidad, bioaccesibilidad y funcionalidad de los florotaninos extraídos de Durvillaea incurvata mediante extracción asistida por ultrasonido (USAE), y su impacto antioxidante y antiinflamatorio en un modelo de inflamación intestinal. Materiales y Métodos: Se caracterizó el extracto en composición proximal, contenido total de polifenoles (TPC), florotaninos totales (PhT) y capacidad antioxidante (AOC). Se determinaron concentraciones no citotóxicas mediante ensayo MTT en células Caco-2 y HT-29. La digestión siguió el protocolo INFOGEST 2.0 adaptado a condiciones de personas mayores (PM), incluyendo diálisis para estimar fracciones absorbibles y calcular índices de recuperación (IR) y bioaccesibilidad (IACC). Se evaluó la producción de IL-1β y TNF-α mediante ELISA en un sistema Transwell con epitelio inflamado. Resultados: El extracto crudo presentó 24,26 ± 0,84 mg EF/g de TPC, 0,91 ± 0,05 mg EF/g de PhT y 17,67 ± 0,25 mg ET/g de AOC, con 45,5 g/100 g de fibra insoluble. Las concentraciones seguras fueron ≤1 g/100 mL para Caco-2 y ≤1,2 g/100 mL para HT-29. Tras la digestión, TPC y AOC aumentaron significativamente (p<0,05) entre un 190% y 71% respectivamente, con mayor bioaccesibilidad en el modelo de personas mayores vs modelo adulto. Los PhT también aumentaron (p<0,05), aunque mostraron baja bioaccesibilidad (~2%). IL-1β exhibió un aumento transitorio a las 6 h, seguido de una reducción a las 24 h, destacándose en el extracto crudo (-45,2 %) y la digestión en personas mayores (-24,7 %). TNF-α tendió a disminuir, alcanzando la máxima reducción a las 12 h en el extracto (-23,4 %), sin diferencias significativas. Conclusión: La digestión simulada mejoró la liberación y bioaccesibilidad de compuestos bioactivos, especialmente en el modelo de personas mayores. La modulación temporal de IL-1β y TNF-α sugiere un potencial efecto antiinflamatorio del extracto digerido de Durvillaea incurvata, con aplicaciones prometedoras en la prevención o manejo de trastornos digestivos asociados al envejecimiento.

Introduction: Population aging has a significant impact on the digestive system, particularly in terms of intestinal digestion and absorption. Phlorotannins, a type of polyphenol exclusive to brown seaweeds, possess antioxidant and anti-inflammatory properties, making them potential agents to mitigate gastrointestinal alterations associated with aging. Objective: To evaluate the effect of in vitro digestion under simulated elderly conditions on the stability, bioaccessibility, and functionality of Phlorotannins extracted from Durvillaea incurvata by ultrasound-assisted extraction (USAE) and their antioxidant and anti-inflammatory impact in an inflamed intestinal model. Materials and Methods: The extract was characterized for proximal composition, total polyphenol content (TPC), total phlorotannins (PhT), and antioxidant capacity (AOC). Non-cytotoxic concentrations were determined by MTT assay in Caco-2 and HT-29 cells. Digestion was performed according to the INFOGEST 2.0 protocol, adapted for elderly conditions (EC), including dialysis, to estimate absorbable fractions and calculate recovery (RR) and bioaccessibility index (BI). ELISA was used to evaluate IL-1β and TNF-α production in a Transwell system with inflamed epithelium. Results: The crude extract demonstrated 24.26 ± 0.84 mg EF/g TPC, 0.91 ± 0.05 mg EF/g PhT, and 17.67 ± 0.25 mg TE/g AOC, along with 45.5 g/100 of insoluble fiber. Safe concentrations were ≤1 g/100 mL for Caco-2 and ≤1.2 g/100 mL for HT-29. Following digestion, TPC and AOC increased significantly (p<0.05) by 190% and 71% respectively, indicating greater bioaccessibility in the elderly model vs adult model. PhT also increased (p<0.05) but demonstrated low bioaccessibility (~2%). IL-1β showed a temporary rise at 6 h, followed by a decline at 24 h, particularly in the crude extract (-45.2%) and elderly digestion (-24.7%). TNF-α appeared to decrease, achieving the most significant reduction at 12 h in the extract (-23.4%), though without significant differences. Conclusion: Simulated digestion improved the release and bioaccessibility of bioactive compounds, especially in the elderly model. The temporal modulation of IL-1β and TNF-α suggests a potential anti-inflammatory effect of the digested Durvillaea incurvata