Ingeniería en alimentos: nanosistemas inteligentes para liberación de antioxidantes

El Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) desarrolla el proyecto Nanosistemas inteligentes para la liberación de antioxidantes como agentes innovadores en la dieta actual. Esta investigación es dirigida por la doctora Janeth Margarita Ventura Sobrevilla.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Cecilia Castro López, ingeniera en industrias alimentarias de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), estudiante de la maestría en ciencia y tecnología en alimentos del DIA y colaboradora de esta investigación, explica los objetivos y avances de este proyecto, que busca preservar al máximo las cualidades de los antioxidantes en beneficio de la salud humana, con el empleo de técnicas avanzadas de nanoencapsulación.

Agencia Informativa Conacyt: ¿Cuál es la importancia de los antioxidantes?

Cecilia Castro López (CCL): Los antioxidantes son moléculas que retardan o previenen algunos tipos de daños en las células. Por ejemplo, los radicales libres, que son moléculas que se forman en el metabolismo a diario por diferentes factores ambientales como la exposición a la luz, contaminación o diferentes hábitos —fumar, ingerir alcohol, mala alimentación, entre otros—, presentan en su estructura atómica un electrón desapareado en el orbital externo, dándole una configuración espacial que genera gran inestabilidad, por lo tanto, hacen que se vuelvan sumamente reactivos con cualquier célula con la que entren en contacto. Así, los antioxidantes pueden “donar” un electrón de su propia estructura y estabilizar estos radicales, “sacrificándose” antes que una célula del cuerpo y, por lo tanto, el radical pasará naturalmente al organismo sin causar daño.

Aquí entra la real importancia de los antioxidantes, ya que también poseen muchos efectos benéficos para la salud y se sugiere su posibilidad como una fuente importante de agentes terapéuticos y hasta preventivos contra diferentes enfermedades, como las crónico degenerativas.

AIC: ¿Qué es un nanosistema inteligente?

CCL: Habría que partir del contexto de la nanoencapsulación. A partir de esto, llamaremos nanosistema inteligente a aquel recubrimiento de partículas bioactivas, es decir nuestros antioxidantes, con una película continua, un polímero de origen natural, que tendrá como objetivo primordial preservar la estabilidad de los compuestos antioxidantes durante su procesamiento y almacenamiento y evitar interacciones no deseadas de estos con otra matriz.

AIC: ¿En qué consiste el proyecto Nanosistemas inteligentes para la liberación de antioxidantes como agentes innovadores en la dieta actual?

CCL: En general, el proyecto está basado en la obtención de antioxidantes de diferentes fuentes naturales, ya sea de plantas, que nosotros conocemos en la comunidad como medicinales, o aquellos que provengan de residuos agroindustriales. A partir de obtener, mediante diferentes tecnologías convencionales y emergentes, estos antioxidantes, pasarán al proceso de nanoencapsulación. Lo que se desea es preservar sus actividades y dirigirlos posteriormente a una caracterización completa y así manejar una posible aplicación para beneficio del ser humano.

AIC: ¿Cómo se originó el proyecto?

CCL: El área de antioxidantes ha sido muy estudiada desde hace años, pero observamos que la efectividad de los antioxidantes depende mucho de la preservación de su estabilidad y propiedades bioactivas. Por lo cual, surge la necesidad de desarrollar e implementar tecnologías que protejan dichas propiedades, pues estos son muy susceptibles a diferentes agentes como temperatura, exposición a la luz, el oxígeno, entre otras. Entonces cuando se detecta esta problemática y al no haber tanto desarrollo de tecnologías que los protejan, nace la idea del proyecto, de aplicar esta tecnología de nanoencapsulación en la preservación de propiedades de antioxidantes.

AIC: ¿Por qué son importantes proyectos de este tipo en la actualidad desde la perspectiva científica y social?

CCL: Desde mi punto de vista lo que te podría decir, planteado científicamente, pero con miras a futuras aplicaciones en la industria, es que en los últimos años la industria alimentaria requiere la adición de compuestos funcionales o antioxidantes en sus productos, ya que los consumidores están aumentando sus demandas en la producción de alimentos que contengan ingredientes que den más beneficios a la salud, más allá de una nutrición básica. Por lo tanto, a nosotros como comunidad científica nos corresponde desarrollar alternativas tecnológicas que permitan incursionar en el área alimenticia y, por lo tanto, contribuir a satisfacer estas demandas de los consumidores.

AIC: ¿Qué resultados han obtenido hasta el momento?

CCL: El proyecto siempre se plantea en varias etapas experimentales, los resultados que se han obtenido internamente hasta ahora, y que puedo comentar, son aquellos correspondientes a la extracción por diferentes tecnologías y caracterización (actividad antioxidante in vitro y perfil antioxidante) de compuestos de diversas fuentes vegetales y que pasarán a la siguiente etapa, que es la nanoencapsulación. Esta etapa de extracción duró de tres a cuatro meses aproximadamente, con todo lo que implica obtener los antioxidantes y generar mayores rendimientos de extracción, y dentro de la cual, los materiales vegetales utilizados fueron plantas medicinales como hojasén y hojas de moringa y residuos agroindustriales como cáscara de granada y cáscara de nuez.

AIC: ¿Cuál es el futuro del proyecto?

CCL: Respecto a las futuras etapas del proyecto, la siguiente corresponde a la nanoencapsulación, donde se evaluarán diferentes polímeros y su acoplamiento a nuestros antioxidantes para llevar a cabo una óptima aplicación de la tecnología. Después de esto, seguirá una tercera etapa donde vamos a caracterizar totalmente las nanocápsulas y donde se incluye determinar las temperaturas a las cuales se pueden exponer, tamaño y forma de las nanocápsulas, porosidad, etcétera.

La última etapa del proyecto corresponde a la liberación prolongada de los antioxidantes en sistemas simulados de digestión humana, donde se evaluarán diferentes pH y actividad enzimática bajo los cuales trabaja nuestro intestino y se analizará qué condiciones propician una mejor liberación de los antioxidantes. Además, se realizarán pruebas de vida de anaquel y de evaluación sensorial para evaluar cómo los polímeros que van a cubrir a los antioxidantes pueden enmascarar ciertos sabores y hacerlo más agradable para el consumidor.

Fuente: CONACYT.