El destino metabólico y efectividad quimioterapéutica del β-caroteno (βcat) mejora cuando este se administra oralmente en complejos naturales nanoestructurados. Este trabajo tuvo dos objetivos: A) Optimizar la síntesis de nano esferas de almidón succinatado (SNSp) para encapsular βcat (SNSp-βcat) por ultrasonidos de alta intensidad (US) y estudiar su perfil fisicoquímico (DLS, ATR-FTIR, XRD, FE-SEM) y B) Evaluar la estabilidad química y liberación [bioaccesbilidad (% BIA) in vitro] y permeabilidad aparente neta (PappNet, ex vivo) aparentes de βcat bajo condición gastrointestinal simulada. Las nano esferas poseían propiedades coloidales (253 nm y potencial ζ de -41 mV) deseables y una carga de 380 µg βcat/ g. La interacción SNSp-βcat se dio por esterificación (interacción grupo cetona-grupo carbonilo libres) en una matriz biopolimérica heterogénea y semi-cristalina. El %BIA fue oral, gástrico<intestinal (+30%; p<0,05) con una estabilidad química moderada y una PappNet de βcat mayor (p<0,05) para SNSp-βcat que en su forma no encapsulada. La nano encapsulación además favorece la retención intestinal (posiblemente favoreciendo su circulación sistémica). El arreglo molecular de complejos nanoestructurados de SNSp-βcat y la resistencia enzimática subyacente a este complejo, es responsable del mejor %BIA y PappNet de βcat.