Nanoliposomas a partir de productos naturales infrautilizados y residuos agroalimentarios como ingrediente funcional en alimentos

Resumen

Los liposomas son vesículas esféricas coloidales conformadas por una bicapa lipídica de fosfolípidos englobando un núcleo acuoso, lo que le confiere naturaleza anfipática y la posibilidad de incorporar bioactivos de diferente naturaleza. Su tamaño nanométrico y similitud con las membranas biológicas les permite atravesar la pared intestinal protegiendo al bioactivo e incorporándolo al torrente sanguíneo. El uso de materias primas infrautilizadas o desechos agroalimentarios garantiza el carácter natural de los liposomas, así como el bajo coste del producto final, dándole un uso integral a dichas materias. Además, su composición rica en ácidos grasos insaturados les confiere un carácter de ingrediente saludable. El objetivo de este proyecto es la obtención de liposomas basados en productos naturales infrautilizados y residuos agroalimentarios, para su aplicación como ingrediente alimentario, de acuerdo a la reciente inclusión de los liposomas en la definición de nuevo alimento según el Reglamento Europeo (nº 2015/2283). Inicialmente se estandarizó el proceso de preparación de liposomas, siendo la fosfatidilcolina de soja purificada mediante 5 lavados, sonicación fuerte y prolongada y presencia de glicerol, la formulación liposomal más adecuada, en la que se encapsularon varios extractos bioactivos: un hidrolizado peptídico procedente de colágeno de túnicas y piel de calamar gigante Dosidicus gigas, una fracción peptídica < 1kDa procedente de langostino Penaeus notialis, un extracto polifenólico de piel y albedo de granada (Punica granatum), un extracto polifenólico de tallos y hojas de hinojo marino (Crithmum maritimum), y un extracto lipídico rico en astaxantina procedente de residuos del langostino Litopenaeus vannamei. Las dispersiones liposomales estuvieron conformadas por vesículas esféricas de tamaño nanométrico, distribución de tamaños monomodal, potencial de membrana muy electronegativo, y elevada eficacia de encapsulación. Existen diversos métodos de estabilización de liposomas que permiten alargar su vida útil, como son las altas presiones, la congelación, la atomización o la liofilización. Si las vesículas se someten a congelación o liofilización es necesaria la presencia de un crioprotector como el glicerol o de un lioprotector como la trealosa. La liofilización incrementó la estabilidad de los liposomas, así como el tamaño y la polidispersidad (distribuciones bi- y trimodales). Los liposomas liofilizados mostraron una consistencia de pasta untuosa (atribuida al glicerol), buena estabilidad física y térmica, y ligera susceptibilidad a la oxidación, dada su composición rica en ácidos grasos poliinsaturados y a que los extractos bioactivos estuvieron eficientemente encapsulados y no disponibles para proteger al liposoma, como demostró el estudio de las actividades antioxidantes. Así, la actividad de los bioactivos permanecerá presumiblemente intacta hasta que el liposoma llegue al interior del organismo. Para comprobar su comportamiento tras la ingesta, se llevó a cabo un estudio de simulación de la absorción intestinal de extractos y liposomas digeridos, atravesando una monocapa de células Caco-2. La permeabilidad intestinal del ácido clorogénico presente en el extracto acuoso de hinojo fue limitada, tanto para el extracto libre como encapsulado en liposomas. Por otro lado, los liposomas resisten la digestión gastrointestinal. Otra posibilidad que ofrecen los liposomas es la de ser incorporados en matrices alimentarias, obteniendo nuevos productos funcionales de alto valor añadido. Por un lado, se incorporaron en músculo de merluza y en surimi de calamar, obteniéndose geles de pescado con mayor agregación proteica, capacidad de retención de agua y estabilidad térmica. Por otro lado, se incorporaron en polímeros naturales (caseinato sódico y carboximetilcelulosa sódica), obteniéndose películas comestibles con mayor adherencia y muco-adhesividad, buena integridad estructural y adecuadas propiedades organolépticas.