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Nanotubos en alimentación

Una proteína de la leche, la alfalactoalbúmina, tiene la capacidad de formar nanotubos y ofrece a la industria de la alimentación una forma de nanoencapsulación

La encapsulación es una forma de incorporar y proteger moléculas de interés en los alimentos. Casi todo lo desarrollado hasta la fecha son microcápsulas. Pero ahora ya se puede empezar a hablar también de los mucho más diminutos nanotubos, que han conseguido un grupo de investigadores con las proteínas lácteas.

Cuando se habla de nanotubos lo primero que viene a la cabeza son los nanotubos de carbono, que se estudian para el futuro almacenamiento de hidrógeno o como componentes de circuitos electrónicos. Ahora la alimentación también tiene sus propios nanotubos. Se trata de la alfalactoalbúmina, una proteína de la leche que tiene la capacidad de formar nanotubos y que puede ofrecer a la industria de la alimentación una forma de nanoencapsulación. Lo proponía a finales del año pasado un trabajo firmado por los investigadores J.Graveland-Bikker y C. de Kruif en la revista Trends in Food and Science and Technology.

Obtener nanotubos depende de dar con la sustancia adecuada que, bajo determinadas condiciones, sea capaz de auto ensamblarse en nanotubos, tubos de dimensiones nanométricas (un nanómetro equivale a 0,000001 milímetros). La alfalactoalbúmina, una proteína de la leche, puede hacer eso y puede ser parcialmente hidrolizada por enzimas proteasas de la bacteria Bacillus licheniformis y, después, ser sometida a iones de calcio, lo que desencadena la formación de nanotubos. Los tubos resultantes tienen unas dimensiones del orden de algo más de ocho nanómetros de diámetro, son estables y pueden soportar las condiciones de pasteurización (72 grados Celsius durante 40 segundos) así como las condiciones de liofilización, según los investigadores del trabajo.

Una cavidad de 8 nanómetros

Los poros de los nanotubos permiten que otras moléculas entren en el tubo y se enlacen a su paredLa característica más remarcable del nanotubo de alfalactoalbúmina, explican los autores, es la cavidad de ocho nanómetros, que puede servir como vehículo para encapsular moléculas como vitaminas o enzimas, y protegerlas. «Los poros de los nanotubos tienen unos 8,7 nanómetros y permiten que otras moléculas entren en el tubo y se enlacen a su pared», aseguran los expertos. Eso garantizaría la estabilidad de las moléculas añadidas. Los nanotubos, además, pueden ser usados para incrementar la viscosidad de los alimentos y para gelificación. Otra ventaja es el componente nutritivo de la propia proteína, ya que es una fuente de triptofano. El triptofano es un aminoácido esencial poco abundante en alimentos y la mayoría de las proteínas son deficientes en este aminoácido. Se usa para alimentación de los animales, pero también en nutrición clínica y suplementos.

Las proteínas de la leche también han demostrado ser útiles para encapsular aceites esenciales aromáticos de origen vegetal. Lo han hecho unos investigadores de la Universidad de Ghent (Bélgica) y de la Kaumas University of Technology en Lituania, que publicaron el trabajo en la revista Food Research International. Usando la técnica de aspersión, una de las más comunes en la industria, microencapsularon aceite de tres plantas aromáticas (orégano, citronella y mejorana) en leche en polvo por un lado y, por otro, en concentrado proteico de suero. Con la leche se conseguía de forma más efectiva las microcápsulas, con tamaños de entre 8 y algo más de 200 micrómetros (un micrómetro equivale a 0,001 milímetros).

Novedades recientes

Las microcápsulas, pequeñas partículas que contienen un compuesto de interés rodeado por una cubierta, cada vez se usan más en el campo de la alimentación. Son más grandes que los nanotubos, que apenas han empezado su camino, y también más fáciles de conseguir con tecnologías como la aspersión. El interés de la industria es creciente por ambas formas de encapsulación, ya que ve en ellas una forma de incorporar en los alimentos moléculas de interés y protegerlas de la degradación o la oxidación antes de que el producto sea consumido.

El año que se ha cerrado ha visto la presentación de varias novedades en esta área. La Universidad de Kiel (Alemania) presentaba, en agosto y en la revista Food Hydrocolloids, un método para encapsular ácidos grasos omega-3 con pectina de remolacha. Consiguieron, según explicaban, microcápsulas considerablemente pequeñas (menos de dos micrómetros). Otro equipo de investigadores del Instituto Israel de Tecnología en Haifa explicaba, en el número de septiembre de la misma revista, que la caseína (proteína de la leche) tiene la capacidad de formar micelas de tamaño nanométrico que podrían servir para encapsular compuestos.

La caseína supone el 80% del contenido proteico de la leche de vaca y se encuentra de forma natural en forma de micelas esféricas con diámetros que van de 50 a 500 nanómetros. Estas micelas de caseína están, explicaba el líder del trabajo, Yoav Livney, «diseñadas por la naturaleza para concentrar, estabilizar y entregar nutrientes a las crías recién nacidas». Lo que han hecho los investigadores en este caso es aprovechar esa capacidad natural para conseguir y patentar un nuevo método para encapsular nutrientes y compuestos «sensibles».

MICROCÁPSULAS TAMBIÉN PARA LA ACUICULTURA

Img piscicultura

El uso de microcápsulas y nanotubos ofrece posibilidades muy prometedoras y que van mucho más allá de la simple incorporación de un compuesto activo a un alimento. Un ejemplo está en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que ha obtenido y patentado alimento microencapsulado para larvas de peces. EL método puede ayudar a conseguir una gestión más sostenible de la acuicultura.

Las larvas de pez se alimentan con una dieta de zooplancton, basada en presas vivas de rotífero y artemia (microcrustáceos). Es una dieta cara y difícil de conseguir, y que depende totalmente de estos recursos marinos, cada vez más escasos. Una opción que se ha considerado como complemento es triturar el pienso para conseguir partículas pequeñas adecuadas para las larvas (de 100 a 200 micrómetros). El problema es que las partículas se disuelven en el agua demasiado deprisa, y antes de que las larvas hayan tenido tiempo llegar a ellas.

De ahí surgió la idea de hacer una microcápsula que diera mayor estabilidad a las micropartículas de pienso, para evitar que se disolvieran demasiado deprisa. Pero tampoco debían ser demasiado resistentes, para permitir su digestión por parte de las larvas, «que tienen un sistema digestivo y enzimático aun en formación». El proceso que han desarrollado los investigadores del CSIC, y que de momento se plantea como un complemento a los microcrustáceos, permite obtener microcápsulas con diferentes medidas y con los componentes nutritivos de la dieta que necesitan los peces.

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