Nanopartículas de plata biocompatibles en enología: un estudio holístico de su capacidad antimicrobiana, digestibilidad y citotoxicidad

Abstract

El estudio y aplicación de alternativas al empleo de los sulfitos en la industria de los alimentos, y en particular en la del vino, es un tema de interés tanto desde el punto de vista tecnológico como de seguridad alimentaria. Los potenciales beneficios de la nanotecnología en la vinificación, desde la materia prima hasta el producto final, han convertido este tema en una línea de investigación de vanguardia. La nanotecnología también puede ser útil en la búsqueda de soluciones al uso de potenciales alérgenos, como los sulfitos. Con el objetivo final de contrastar la aptitud de nuevas nanopartículas de plata como una alternativa al empleo de dióxido de azufre (SO2) en enología, se ha evaluado su capacidad para el control microbiológico del vino así como su biodisponibilidad tras el paso por el tracto digestivo y su potencial citotoxicidad en modelos in vitro. Para ello, se han seleccionado y caracterizado dos nanopartículas de plata con recubrimientos biocompatibles (polietilenglicol y glutatión), con las cuáles se han llevado a cabo ensayos de actividad antimicrobiana frente a los principales grupos microbianos alterantes del vino, incluyendo diferentes especies de bacterias lácticas y acéticas, y levaduras, mediante ensayos en medios sintéticos y en vinos. Por otro lado, se han realizado ensayos de digestibilidad in vitro (en condiciones estáticas y dinámicas) para monitorizar el paso por el tracto buco-gastrointestinal de las nanopartículas tras la alimentación, así como su impacto sobre la composición y actividad de la microbiota intestinal. Finalmente, se ha evaluado el efecto de la exposición a los nanomateriales de plata sobre la viabilidad de células del epitelio intestinal Caco-2. Las nanopartículas de plata con recubrimientos biocompatibles específicamente producidas para este estudio, mostraron una alta eficacia en el control microbiológico de bacterias lácticas y acéticas, así como una reducción de las poblaciones de la levadura Brettanomyces bruxellensis, en vinos tintos contaminados. Tanto las nanopartículas no digeridas como sus correspondientes digeridos después de la simulación buco-gastrointestinal no resultaron tóxicos frente a células del epitelio intestinal humano, a las concentraciones activas microbiológicamente, lo que avala la seguridad de sus potenciales aplicaciones en enología, aunque son necesarios nuevos estudios in vivo sobre su potencial riesgo para la salud.