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Enriqueciendo la comida

 

Con el fin de crear alternativas para mejorar la nutrición, hoy se desarrollan nanocápsulas que pueden utilizarsepara crear alimentos funcionales capaces de contener y transportar dentro del organismo compuestos de interés biológico como vitaminas y proteínas, según sea la necesidad. Estos consumibles permiten una mejor nutrición y otorgan beneficios a la salud al prevenir enfermedades. / Dra. Izlia Arroyo Maya (*)
(*)Especialista en Ingeniería Bioquímica. Maestría y Doctorado en Ciencias de los Alimentos. Profesora e investigadora del Departamento de Procesos y Tecnología de la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Cuajimalpa (UAM).
La industria nanotecnológica en la actualidad está muy desarrollada en países como Estados Unidos y algunos otros de Europa. En el caso de México hay investigación de nanotecnología, pero hasta hace pocos años estaba centrada en temas de ingeniería o materiales inorgánicos; ya desde hace aproximadamente ocho años, la nanotecnología ha incursionado en el campo biológico, en el caso de los alimentos para desarrollar productos funcionales,es decir, introducir nanopartículas derivadas de alimentos e incluirlas en una matriz alimentaria.

En ese sentido, hoy la nanotecnología ha permitido el desarrollo de productos positivos para la creación de nuevos materiales, la construcción de nanoestructuras, nanocápsulas y emulsiones, y la elaboración de empaques de seguridad de productos alimenticios que detectan agentes patógenos dañinos para la salud.

A través de la utilización de nanopartículas -que son microscópicos fragmentos parecidos al polvo con tamaño de partícula inferior a 100 nanómetros-, la industria de los alimentos está creando productos de consumo con nuevos sabores, colores, estructuras y características funcionales y nutritivas. En específico, las nanopartículas biopoliméricas, serán la alimentación del futuro tanto por sus propiedades como por el aumento en la demanda por parte de los consumidores a nivel internacional.

La industria global de los alimentos funcionales se ha desarrollado por la necesidad de contar con una nutrición eficiente, mejorar la dieta y conservar la salud.Ante este panorama son requeridos alimentos bajos en calorías y con alto valor agregado en sus condiciones nutricionales.Un reto para el sector consiste en descubrir más compuestos benéficos e incorporarlos a otros productos que por su sabor, olor, textura y apariencia no se consumen como sería recomendable.

Por ello, las ventajas de la nanotecnología es que por ejemplo las nanopartículas de proteínas se pueden usar como acarreadores de compuestos de interés biológico, ¿qué tipo de compuestos? Pueden ser vitaminas, antioxidantes, algunos lípidos, pero también estas nanopartículas pueden funcionar como ingredientes y modificar propiedades de textura o de consistencia, reológicas y ópticas en matrices alimenticias.

ADICIONANDO COMPUESTOS BIOLÓGICOS
Para generar una nano-cápsula* se utilizan proteínas contenidas en el suero de leche Éstas se disuelven en agua o en sustancias llamadas amortiguadores de pH que las mantienen durante todo el proceso de preparación.Dicha solución se somete a un proceso de desnaturalización que consiste en darle un tratamiento térmico para generar interacción y cambios estructurales en las proteínas para formar nanopartículas.

Una vez formadas las nanocápsulas, el siguiente paso es agregarles sustancias biológicas como vitaminas, minerales o ácidos grasos. Posteriormente, las nanoestructuras se recubren con un gel obtenido a partir de ciertos tipos de carbohidratos, como la pectina, sustancia encontrada en muchos tejidos vegetales como el betabel, la manzana o en algunos otros frutos, así como enencapsular ácidos grasos en nanopartículas de proteínas de maíz para incorporarlas a algunos alimentos.

El objetivo del recubrimiento surge debido a que al ingerir alimentos, las enzimas contenidas en el estómago rompen las proteínas y las degradan rápidamente, esto provoca que las cápsulas no cumplan su objetivo biológico. Por ello, la idea es que la pectina con la que se recubren, permita que dichas enzimas no dañen su integridad y éstas lleguen en gran cantidad al intestino delgado para que allí se absorban adecuadamente los nutrientes.

Otro proyecto consiste en encapsular antocianinas, que son pigmentos presentes en flores y frutos rojos –fresas y frambuesas– y excelentes antioxidantes que protegen contra enfermedades cardiovasculares y cáncer. A partir de ello, las nanoesferas de hidrogel preparadas a partir del suero de leche y pectina de betabel, se adicionan con un extracto rico en antioxidantes de origen vegetal –antocianinas– demostrando que la encapsulación de dichos compuestos nutracéuticos mejora la estabilidad frente a condiciones de procesamiento, incluidos los tratamientos térmicos.

Una vez finalizado el proceso de adición de sustancias biológicas y recubrimiento de nanocápsulas, éstas se secan hasta obtener un polvo, que al añadirse a otros sistemas alimentarios, como yogur, helado y pan, los hace más nutritivos. El objetivo es que el producto alimenticio sea accesible y lograr su consumo en todos los sectores de la población.

FUTURO Y RETOALIMENTARIO
Una vez que las nanopartículas son consumidas, atraviesan las células del organismo y liberan el compuesto biológico, lo que representa el principal atractivo de este proceso nanotecnológico frente a otros que también sirven de vehículo, además porque el uso de la nanotecnología en sistemas alimentarios es de grado alimenticio gracias a su naturaleza biológica y está avalado por la FDA.Sin embargo, el reto principal consiste en dotar de mayor resistencia las partículas que serán agregadas a los alimentos, debido a que la comida tiene que atravesar el aparato digestivo, pasando por el estómago hasta llegar al intestino donde se absorben los nutrientes. Por eso, se deben proteger los compuestos y una forma de hacerlo es encapsulándolos con proteínas.

En ese contexto, es así que también se trabaja en una nueva línea de investigación dedicada al ensamble y caracterización de proteínas, por ahora del maíz y la leche, cuyas proteínas son un excelente vehículo de compuestos solubles en grasa.Por ejemplo, en el plano global existe un decremento en la ingesta de pescado en cantidades apropiadas para obtener un efecto benéfico (relevantes para el desarrollo de los bebés y evitar el deterioro de células y neuronas en los adultos), pero al encapsular estos ácidos grasos en nanopartículas de proteínas de maíz es posible incorporarlos en pastas o panes.Por tal motivo, la nanotecnología puede proveer de alimentos más nutritivos, ricos en vitaminas, antioxidantes y ácidos grasos esenciales, los cuales deberían estar presentes en una dieta balanceada, pero que el estilo de vida moderno impide lograr este objetivo.La nanotecnología en la alimentación, va a permitir que disfrutemos de alimentos más saludables, más resistentes y de mayor durabilidad.

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