Estrategias dirigidas al enriquecimiento y desarrollo de formulaciones de compuestos fenólicos con actividad antioxidante y antiinflamatoria para mejorar su biodisponibilidad

Resumen

El objetivo de esta tesis doctoral ha sido desarrollar estrategias de obtención y enriquecimiento de compuestos fenólicos con actividad antioxidante y antiinflamatoria, así como de diferentes formulaciones con el fin de mejorar la biodisponibilidad de dichos compuestos. La extracción asistida con ultrasonidos (UAE) y con líquidos presurizados (PLE) con mezclas de etanol:agua o etanol puro resultaron técnicas sostenibles adecuadas para la obtención de extractos con una alta actividad antioxidante y/o antiinflamatoria, respectivamente. De entre las plantas estudiadas, la mejorana fue seleccionada por su destacada actividad antioxidante, relacionada con su alto contenido en compuestos fenólicos, en particular en ácido rosmarínico; mientras que la milenrama destacó por su actividad antiinflamatoria, debido a la presencia de determinados compuestos fenólicos como el ácido 3,5-dicafeoilquínico (DCQA) y agliconas de flavonoides, junto con compuestos del aceite esencial, como el borneol y el alcanfor. El extracto de mejorana obtenido por PLE con un 70% de etanol, que presentó las mejores características bioactivas, se encapsuló en distintas matrices proteicas, de cara a la incorporación de los compuestos de interés en productos alimenticios. El uso de un aislado de proteína de soja resultó la matriz más adecuada, sin alterar, además, el efecto inmunomodulador del extracto. Por otra parte, el empleo de la resina de adsorción XAD-7HP dio lugar al fraccionamiento y consiguiente incremento en compuestos fenólicos del extracto PLE-70% original de mejorana, dando lugar a un aumento en 1,7 veces del contenido en ácido rosmarínico (RA). Tras la digestión gastrointestinal in vitro, los extractos de mejorana registraron pérdidas importantes en la cantidad de RA; no obstante, gracias a su mayor abundancia en el extracto enriquecido, este compuesto fue detectado en mayor cantidad tras el proceso de absorción empleando células Caco-2, mejorando así la actividad antioxidante y antiinflamatoria de la fracción absorbida del extracto enriquecido respecto al extracto original. De manera similar, el uso de la resina XAD-7HP en el fraccionamiento de un extracto UAE 100% etanol de milenrama, permitió la obtención de una fracción dotada de mayor actividad antioxidante y antiinflamatoria que el extracto de partida. Esta mejora en ambas actividades estaría relacionada tanto con el incremento producido en el contenido en compuestos fenólicos, como con el aislamiento de compuestos con alto potencial antiinflamatorio. Una vez efectuada la digestión gastrointestinal in vitro de los extractos de milenrama, se observaron degradaciones de algunos compuestos fenólicos e isomerizaciones entre los diferentes DCQAs durante la etapa intestinal; sin embargo, tras la absorción en células Caco-2, la fracción biodisponible presentó cierta actividad antiinflamatoria posiblemente relacionada con la presencia de las agliconas de flavonoides metoxilados detectadas en dicha fracción. Asimismo, la incorporación del extracto UAE-100% de milenrama en geles lácteos acidificados, evitaron la degradación de su composición fenólica durante el proceso de digestión gastrointestinal in vitro, preservando, de esta manera, su función antioxidante. En consecuencia, resulta una estrategia adecuada para la mejora de la bioaccesibilidad de los compuestos bioactivos de cara a la formulación de productos alimenticios. Por otro lado, la aplicación de la tecnología de fraccionamiento supercrítica antisolvente al extracto de milenrama, condujo a la obtención de dos fracciones de composición muy distinta. De esta forma, la mayoría de los compuestos fenólicos precipitaron en la celda de extracción, mientras que el uso de CO2 supercrítico produjo la disolución y consiguiente arrastre de la fracción volátil del extracto, lo que dio lugar a una mejora de la actividad antioxidante y antiinflamatoria, respectivamente, respecto al extracto original. Con el desarrollo de esta tesis doctoral ha quedado de manifiesto que, tanto la mejorana como la milenrama representan fuentes valiosas de compuestos fenólicos bioactivos y que tanto su extracción, como su enriquecimiento y encapsulación mediante el uso de técnicas sostenibles ayudarían a mejorar su biodisponibilidad, incrementando así su potencial uso como ingredientes funcionales de cara a su formulación en alimentos y/o suplementos alimenticios.