Sistemas de liberación de nutracéuticos obtenidos de alimentos y su aporte en la salud

Dr. Rogelio Rodriguez Rodriguez

Centro Universitario de los Valles

Universidad de Guadalajara

En los últimos años, el consumo de alimentos saludables va en disminución. Las personas tienen cada vez menos tiempo de preparar sus propios alimentos y optan por alimentos comercializados procesados, los cuales son “listos para comer”. Generalmente, esta clase de alimentos son caracterizados por tener un alto contenido en azúcares, grasas y sodio, así como de aditivos alimentarios como saborizantes artificiales, edulcorantes, conservadores, potenciadores de sabores (glutamato monosódico). Mientras que su contenido nutricional como proteínas y vitaminas, en ocasiones, es muy bajo. 

Sin embargo, la población actual demanda alimentos más saludables con menor cantidad de aditivos y con mayor valor nutricional, por lo que la industria de alimentos poco a poco comienza a diseñar y reformular sus productos alimenticios comerciales, con la finalidad de atender estas nuevas necesidades y demandas. Un ejemplo claro es el yogur, al que por muchos años se han añadido aditivos como espesantes, saborizantes y colorantes artificiales, así como azúcares y/o endulzantes no calóricos. Siguiendo este ejemplo, en la actualidad existen versiones de yogur en el que solamente se usan dos ingredientes: bacterias lácticas y leche, los cuales se han usado desde su origen ancestral.

Con la finalidad de enriquecer los alimentos, se han incorporado compuestos de origen natural denominados “nutraceúticos”, tales como vitaminas, minerales, antioxidantes, ácidos grasos omega 3, 6 y 9, carotenoides, proteínas bioactivas, entre otros. Por definición, un “nutracéutico” es un producto nutricional que proporciona beneficios para la salud, incluida la prevención y el tratamiento de enfermedades [1]. Comúnmente, estos compuestos son extraídos de alimentos tales como frutas, verduras, semillas, entre otros. Sin embargo, una vez que se extraen son altamente susceptibles a la degradación, ya que entran en contacto con factores ambientales tales como luz, oxígeno y altas temperaturas. Esto ocasiona que pierdan sus propiedades benéficas a la salud y, en muchos casos, se vuelvan perjudiciales, por ejemplo, produciendo radicales libres.

Generalmente, los nutrimentos se absorben en el intestino, sin embargo, los nutraceúticos pueden ser degradados durante su paso por el tracto gastrointestinal (boca, esófago, estómago, intestino delgado, e intestino grueso), ya sea por la baja acidez del estómago (pH 1.5 a 3.5), o por la presencia de enzimas (moléculas orgánicas capaces de favorecer la degradación de moléculas), y microorganismos residentes, entre otros. 

Para lograr superar estos problemas, se han desarrollado novedosos hidrogeles como sistema de liberación de nutraceúticos, protegiendo al nutraceútico del medio ambiente tanto externo como interno, para lograr ser absorbidos en el intestino. Los hidrogeles son definidos como biomateriales formados por redes poliméricas entrecruzadas y caracterizados por la presencia de poros abiertos e interconectados con una alta capacidad de absorber y desorber agua o cualquier fluido líquido [2]. Además, los hidrogeles pueden responder a estímulos externos como pH, temperatura, fuerza iónica, magnetismo, entre otros, favoreciendo la absorción o desorción de los líquidos o moléculas contenidas dentro de ellos. De esta manera, los nutraceúticos pueden ser incorporados dentro de los hidrogeles con la finalidad de protegerlos del medio externo e interno del tracto gastrointestinal. 

Los hidrogeles pueden ser producidos mediante el uso de diferentes clases de polímeros de origen natural(quitosano, alginato, colágeno, gelatina, pectina) o de origen sintético (alcohol polivinílico). Por otra parte, las cadenas poliméricas de los hidrogeles pueden estar unidas de manera reversiblemente débil (entrecruzamiento físico) o de manera irreversiblemente fuerte (entrecruzamiento químico) [3]. De esta forma, las propiedades de los hidrogeles pueden ser manipuladas con la finalidad de favorecer la liberación de los compuestos nutraceúticos a lo largo del tracto gastrointestinal. Por ejemplo, cuando el nutraceútico encapsulado dentro del hidrogel logre llegar al estómago, el pH ácido reducirá su hidratación, disminuyendo la difusión del nutraceútico, mientras que cuando llegue al intestino (pH 5.0 a 7.0), el hidrogel polimérico podrá hidratarse y aumentar la difusión del nutraceútico hacia el medio externo, favoreciendo su liberación y acción terapéutica. Los hidrogeles ofrecen ser una excelente opción para su uso como protectores de compuestos, así como sistemas de liberación de nutraceúticos.

Referencias:

[1] A. González-Sarrías, M. Larrosa, M.T. García-Conesa, F.A. Tomás-Barberán, J.C. Espín, Nutraceuticals for older people: Facts, fictions and gaps in knowledge, Maturitas 75(4) (2013) 313-334.

[2] H. Espinosa-Andrews, C. Velásquez-Ordoñez, J.M. Cervantes-Uc, R. Rodríguez-Rodríguez, Water behavior, thermal, structural, and viscoelastic properties of physically cross-linked chitosan hydrogels produced by NaHCO3 as a crosslinking agent, Journal of Materials Science 58(13) (2023) 6025-6037.

[3] M.L. Pita-López, G. Fletes-Vargas, H. Espinosa-Andrews, R. Rodríguez-Rodríguez, Physically cross-linked chitosan-based hydrogels for tissue engineering applications: A state-of-the-art review, European Polymer Journal 145 (2021) 110176.