Con biomateriales

Diseñan “nanovehículos” para proteger sustancias en alimentos

Son capaces de contener, transportar y liberar agentes bioactivos como bacterias probióticas, vitaminas y otras sustancias benéficas. La innovación de los investigadores de la UNL es valiosa para la industria de alimentos, pero, también, para la farmacéutica y cosmética.

(C) Priscila Fernández - Comunicación científica UNL - El Litoral

Vitaminas, ácido fólico, grasas saludables -como las omega 3-, bacterias probióticas; la ciencia ya probó los beneficios para el organismo de consumir estas sustancias. Pero no siempre ingerir un alimento es sinónimo de que estos agentes puedan realizar algún efecto.

Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) trabajan en el diseño de “vehículos nano y microscópicos” que permiten proteger y transportar a las sustancias bioactivas a lo largo del camino desde que se generan hasta que son consumidas.

“Hay sustancias que son muy sensibles al calor, a la luz, al oxígeno o a la acidez que puede presentar un alimento. La forma de protegerlas es generar nano o microcápsulas que luego permitan también liberar estas sustancias en el lugar, en las condiciones y en las cantidades en que son requeridas”, explicó la investigadora Liliana Santiago, del Instituto de Tecnología de Alimentos (ITA) de la UNL.

Así como se utilizan cápsulas en algunos medicamentos que se ingieren por vía oral, la idea del grupo es hacer lo mismo a escala nanométrica y utilizando biomateriales.

Ahora, es la industria farmacéutica la interesada en esta tecnología surgida en el ámbito de los alimentos. Recientemente, un trabajo del grupo del ITA recibió el primer premio otorgado por la revista científica Pharmaceutical Development and Technology en la I Reunión Internacional de Ciencias Farmacéuticas (RICiFa 2010) que tuvo lugar el pasado mes de junio en la ciudad de Córdoba.

“Los nanovehículos basados en interacciones entre biopolímeros se generan usando mecanismos que ya existen en la naturaleza. Simplemente hay que saber combinar las materias primas para diseñar nuevos biomateriales que permitan la encapsulación y la liberación de las sustancias bioactivas. Una de las principales ventajas de este desarrollo es que no implica procesos demasiado costosos y la materia prima es barata, lo que lo vuelve muy viable a nivel industrial”, señaló Adrián Pérez, investigador del ITA que desarrolló el trabajo que resultó premiado.

Biomateriales

Para proteger, liberar y transportar a las sustancias bioactivas, los investigadores trabajan con moléculas biopoliméricas que se encuentran en la naturaleza, entre ellas, proteínas y polisacáridos. El objetivo del estudio de las interacciones entre las proteínas y los polisacáridos es desarrollar nuevos biomateriales con propiedades específicas y diversas aplicaciones.

“Trabajamos con un amplio espectro de proteínas, como las del suero lácteo, que se obtienen como subproducto de la industria de elaboración de quesos. También utilizamos proteínas vegetales como la de soja y de amaranto y varios tipos de polisacáridos”, detalló Santiago.

“Los biopolímeros están presentes en la naturaleza y por eso los usamos para generar biomateriales que tengan una función específica, contando con la ventaja de ser biocompatibles y biodegradables. Es algo que el cuerpo puede asimilar fácilmente y, por lo tanto, puede ser incorporado de manera segura en un alimento”, señaló Pérez.

En particular, la investigación reconocida en RICiFa 2010 trató sobre la construcción de nanobiopartículas y la evaluación de su capacidad de formación de la capa protectora (shell) de un núcleo central (core) que contenga a las sustancias bioactivas. “Así se forma un sistema de liberación de compuestos con un núcleo activo o sistema core-shell”, recalcó.

“Para la industria farmacéutica este desarrollo tuvo un gran impacto porque, además de ser biocompatible, el procedimiento de diseño de este tipo de partículas también resultó novedoso puesto que implicó la modificación estructural de proteínas alimenticias y la combinación con polisacáridos naturales aplicando herramientas de nanotecnología. Este aporte desde el área de tecnología de alimentos habla de un nuevo paradigma que se está dando en los sectores científicos y académicos que apunta hacia la multidisciplinariedad”, reflexionó.

Aplicaciones

En alimentos, uno de los desarrollos de gran interés que llevaron adelante los investigadores es la microencapsulación de bacterias probióticas. De esta forma, lograron preservar a los microorganismos vulnerables para que puedan ser incorporados en distintos productos lácteos.

Del mismo modo pueden nano y microencapsularse ácidos poliinsaturados como los omega 3 y omega 6 provenientes de aceite de pescado. “Son grasas saludables, pero tienen un sabor desagradable y, además, son muy inestables frente al oxígeno”, detalló Santiago.

Asimismo, hay toda una variedad de productos bioactivos que pueden incorporarse de esta manera “protegida” en alimentos funcionales que conllevan algún beneficio para la salud del consumidor.

“Particularmente, estas nano y microcápsulas pueden tener aplicaciones en alimentos para regímenes especiales, por ejemplo, para formular productos para alimentación nasogástrica o destinados a grupos vulnerables como los ancianos o los niños con deficiencia alimentaria”, agregó.

La industria cosmética es otra de las interesadas en el desarrollo de estas tecnologías. Es un área en la que se requiere el diseño de nanopartículas de un tamaño específico para evitar que la sustancia bioactiva atraviese la dermis. “Los sistemas core-shell podrían usarse para la administración tópica de coenzima Q10, ácido linoleico, vitamina E, antioxidantes, entre otras sustancias rejuvenecedoras”, culminó Pérez.

Uno de los desarrollos de esta investigación es la microencapsulación de bacterias probióticas para ser incorporadas en productos lácteos.

Foto: Archivo El Litoral