Las múltiples aplicaciones en la industria alimentaria de un anillo de glucosas.

Las ciclodextrinas son una familia de oligosacáridos cíclicos con múltiples aplicaciones

Investigadores han revisado las múltiples propiedades que tienen las ciclodextrinas, una familia de oligosacáridos cíclicos capaces de llevar sustancias bioactivas en alimentos funcionales, mejorar envases e incluso usarse como nanosensores.

Las ciclodextrinas, son anillos de glucosa con forma de roscas, tienen un alto poder microencapsulante (adsorción) y se emplean desde hace tiempo en la industria farmacéutica, aunque su papel en la tecnología alimentaria es menos notorio.

Sin embargo, estas moléculas tienen múltiples aplicaciones sobre los alimentos, siendo capaces de mejorar sus propiedades organolépticas, como eliminar los malos olores o prevenir el ‘pardeamiento’ típico en la manzana por oxidación, además de potenciar agradables compuestos volátiles como el citronelal (empleado en productos para repeler mosquitos), entre otros.

Esctructura
Las ciclodextrinas se producen a partir de almidón por medio de conversión enzimática. A veces también son llamadas “cicloamilosas”.
Las ciclodextrinas están constituidos por unidades 6-8 glucopiranósido, y pueden ser topológicamente representadas como toroides, con las aberturas más grandes y pequeñas expuestas al grupo hidroxilo secundario y primario respectivamente. Debido a esta disposición, el interior de los toroides no es hidrófobica, pero es considerablemente menos hidrófilica que el medio acuoso y por lo tanto capaz de albergar otras moléculas hidrófobicas.
En contraste, el exterior es suficientemente hidrófilico para impartir a las ciclodextrinas su solubilidad en agua.

Estructura tridimensional de la ciclodextrina. En esta imagen Sugammadex.

Las ciclodextrinas son anillos de glucosa que mejoran el aspecto y potencian el sabor de los alimentos, pero además actúan como vehículo de sustancias bioactivas que aumentan la solubilidad y estabilidad de novedosos compuestos que forman parte de nuevos alimentos funcionales
Estas moléculas también incrementan la seguridad alimentaria y, de hecho, podrían ser empleadas para desarrollar nuevos envases que permitan una mayor durabilidad de los alimentos en los supermercados
Ahora, una revisión de estudios sobre estas moléculas, liderada por el catedrático José Manuel López Nicolás del equipo de Bioquímica y Biotecnología enzimática de la Universidad de Murcia (UMU), ha permitido recopilar todas las aplicaciones que tienen las ciclodextrinas en alimentación, incluyendo alimentos que podemos encontrar en las superficies comerciales con esta molécula en su composición.

Una de sus principales aplicaciones está en los alimentos funcionales, aquellos que, además de su función nutritiva básica, aportan algún beneficio para la salud del consumidor, como los enriquecidos en calcio.

Este tipo de producto se ha convertido en un importante negocio. Su mercado factura casi 33.000 millones de dólares en todo el planeta y en Europa supera los 15.000 millones de euros. Zumos enriquecidos en vitaminas, productos cárnicos con efecto bífidus, margarinas con esteroles o prebióticos son ejemplos de un tipo de productos que se encuentran en más del 40 % de los hogares españoles.

Sin embargo, los alimentos funcionales presentan dos problemas, uno comercial y otro científico. Por un lado, la gran mayoría de empresas emplean el mismo tipo de ingredientes funcionales por lo que el mercado está sobresaturado de productos casi idénticos. Por otra parte, muchas de las propiedades saludables que publicitan no han demostrado estar sustentadas por la ciencia.

Vehículo de compuestos bioactivos

Los autores destacan que las ciclodextrinas, además de mejorar el aspecto y potenciar el sabor de los alimentos, “actúan como vehículo de sustancias bioactivas que mejoran la solubilidad y estabilidad de novedosos compuestos que forman parte de nuevos alimentos funcionales”, explica López Nicolás.

Asimismo, destaca que esta molécula aumenta la producción y extracción de compuestos bioactivos, “permitiendo que se produzcan mayores cantidades de importantes principios activos como los estilbenos y las betalaínas presentes en diversas fuentes vegetales para luego usarlos en alimentos funcionales”, añade el catedrático de la UMU.

Las ciclodextrinas no solo desempeñan un papel importante dentro del producto, si no que incrementan la seguridad alimentaria y, de hecho, podrían ser empleadas para desarrollar nuevos envases que permitan una mayor durabilidad de los alimentos en los supermercados.

A esto se suma el desarrollo de métodos muy sensibles de análisis químico gracias a su capacidad de encapsulación se emplean para detectar bajas cantidades de compuestos bioactivos presentes en alimentos y la capacidad para incrementar la efectividad in vitro e in vivo de principios activos en presencia de ciclodextrinas para su uso en alimentos funcionales.

En total, relevan numerosas propiedades de la ciclodextrina que podrían dotar a los supermercados de productos de mayor calidad. “Hay ejemplos de su uso industrial, pero a día de hoy no está ampliamente extendida su aplicación. No obstante, son cada vez más las empresas que nos preguntan por su posible aplicación en sus productos, con lo que esperamos que en los próximos años veamos más ejemplos reales de su utilización”, explica otro de los autores, Adrián Matencio.

Estos resultados no son una novedad para el equipo de la UMU, que conoce de cerca las ventajas que este aditivo podría tener si se incorporará con mayor frecuencia en el mercado y que a lo largo de los años han desarrollado distintas aplicaciones con estas moléculas que van desde nanosensores a la mejora de las propiedades de determinados alimentos.

Ejemplo de uso en medicina anestésica

Sugammadex (originalmente Org 25969​) es una molécula oligosacárida de la familia de las ciclodextrinas empleada en la práctica anestésica para bloquear el efecto de los fármacos neurobloqueadores rocuronio y vecuronio con los que tiene afinidad exclusiva. Fue autorizado el 25 de julio del 2008 en Europa y en 2015 en la unión americana. El efecto de Sugammadex es promover la recuperación del tono muscular, tras un proceso quirúrgico o cuando se necesita la intubación endotraqueal de un paciente, a la vez que evita los efectos secundarios de los anticolinesterásicos como la neostigmina.

FUENTES:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924224420305677?via%3Dihub

https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclodextrina

https://es.wikipedia.org/wiki/Sugammadex

https://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-anillo-de-glucosa-con-multiples-aplicaciones-en-la-industria-alimentaria

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