Maria Rosa Infante es profesora de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales en Barcelona. Infante trabaja en el desarrollo de tensioactivos biocompatibles para diferentes campos de aplicación. Asociados desde siempre a los detergentes, sus propiedades hacen que se puedan aplicar a muchísimos otros productos, como los alimentos.
La definición más básica y sencilla de un tensioactivo es la que dice que tiene dos grupos, uno de ellos lipófilo o afín a los lípidos, y el otro hidrófilo o afín al agua. De esta forma, parte de la molécula se disuelve en los lípidos o grasas y la otra en la fase acuosa. Diseñando el tensioactivo adecuado se puede conseguir mezclar compuestos que de otra forma serían inmiscibles, como agua y aceite. Pero también obtener alimentos en forma de espuma y gelatinas, o compuestos antimicrobianos. Más allá de los detergentes, que es su aplicación más común, los tensioactivos hallan numerosas aplicaciones en la alimentación.
Los tensioactivos son poderosos agentes estabilizantes de dispersiones. Disueltos en agua a bajas concentraciones pueden formar espumas, suspensiones y emulsiones que son muy interesantes para los productos de alimentación. En este sector, hay componentes que son moderadamente solubles en agua o aceite. Cuando se añaden tensioactivos se puede mejorar la solubilidad y crear, por ejemplo, una emulsión que ligue elementos de muy diferente solubilidad, como compuestos proteícos, grasas, sales y otros. También se aplican para controlar las propiedades de textura, como una salsa más o menos espesa, y para modificar el volumen de la masa de pan. Pueden emplearse además para la formación y estabilidad de gelatinas que se utilizan para alimentar a las personas mayores. Y en helados, que también son dispersiones.
Cuando se añade un compuesto tensioactivo a una solución acuosa el agua se vuelve un poco lipófila, afín a los lípidos, lo que permite una buena y más estable disolución de las sustancias más grasientas. El resultado es que el seno de la disolución queda estructurado en microfases lipófilas de forma que puedes añadir sustancias de muy diferentes características y no se separen los componentes. Con los tensioactivos se obtienen sopas, cremas o espumas de paté, por ejemplo.
«Los tensioactivos se metabolizan en el tracto intestinal y los productos resultantes se excretan con la orina o las heces»
Es una emulsión de aceite en agua que se forma gracias a la acción de la lecitina de la yema del huevo, que es un tensioactivo natural. Hay otros tensioactivos naturales como los monoacilgliceridos o diacilglicéridos, que se obtienen de los triglicéridos de aceites naturales de origen vegetal y animal.
No podría decirlo en todos los casos. A veces se consigue una mejor solubilidad modificando una parte de la molécula. Pero sí que hay cacaos en el mercado formulados con lecitinas de soja para dar lugar a una suspensión de enorme estabilidad.
Es como si fuera una emulsión pero las gotitas son sólidas y están suspendidas en un líquido. No es necesario agitar enérgicamente para conseguir una mezcla estable.
No sé si en todos, pero sí en muchos. Espumas de paté, café soluble, mantequillas, jarabes… También se aplican para no producir espuma, porque hay tensioactivos que producen espuma y otros que no.
Los naturales existen desde siempre. Los jabones tradicionales son tensioactivos que se obtienen a partir de aceites animales o vegetales. La lecitina de huevo es uno de los tensioactivos naturales más utilizados. Pero los que han tenido un mayor protagonismo son los tensioactivos sintéticos que derivan del petróleo, que se desarrollaron en Alemania hacia los años 50.
Porque el sintético es más barato y más fácil de obtener. La gran mayoría se obtiene a partir del petróleo. Pero ahora hay un gran interés en encontrar nuevas materias primas procedentes de fuentes renovables para la fabricación de tensioactivos, básicamente aceites vegetales, proteínas y polisacáridos.
Los tensioactivos sintéticos que se utilizan en alimentación suelen ser ésteres de polioles, derivados de azúcar, del glicerol, entre otros. Son compuestos que se metabolizan en el tracto intestinal y los productos resultantes se excretan a través de la orina o de las heces. A veces una pequeña parte se puede acumular raramente en el hígado pero, en principio, no supone un riesgo. Hay que tener en cuenta que antes de que una empresa pueda añadir un tensioactivo a un alimento debe cumplir una reglamentación muy estricta para garantizar su inocuidad.
Sintético no es en absoluto equivalente a malo al igual que natural no lo es a bueno. Las refinerías son capaces de transformar esa mezcla que conocemos como petróleo en productos de una altísima pureza, en moléculas orgánicas muy diversas, como parafinas, alcoholes, ácidos grasos o etileno, materias primas para la síntesis de tensioactivos que no tienen nada que ver con el petróleo. Ahí está la química orgánica, que es preciosa y precisa. De todas formas, desde hace varias décadas está estableciéndose un nuevo sector de producción a partir de materias naturales renovables para el desarrollo de tensioactivos sintéticos de origen natural. Y en ese campo trabajamos para obtener nuevos tensioactivos biocompatibles, no tóxicos y biodegradables, a partir de aminoácidos, de material proteico y aceites vegetales.
En absoluto, hay que tener en cuenta que todas nuestras células están compuestas por fosfolípidos que no son otra cosa que tensioactivos naturales.
Todavía se usan los tensioactivos sintéticos procedentes del petróleo en muchas aplicaciones pero ahora hay un sector en crecimiento muy importante para el desarrollo de moléculas procedentes de fuentes renovables y que cumplan los principios de la química sostenible. El grupo dirigido por Maria Rosa Infante explora esos tensioactivos biocompatibles así como nuevas aplicaciones. Una de ellas es su uso como antimicrobianos para la conservación de alimentos y su preservación frente a bacterias.
«Al tener una parte lipófila, el tensioactivo es atraído por los lípidos de la membrana de la bacteria, se introduce en ella e interacciona con ella, lo que destruye al organismo». Pero cualquier tensioactivo no sirve porque tiene que ser capaz de interferir con algún elemento de la membrana bacteriana. «Ahora estamos estudiando nuevas aplicaciones en los sectores cosmético, farmacéutico, alimentario y biotecnológico». Como los tensioactivos son compuestos que interaccionan con membranas resultan muy interesantes en muchos campos relacionados con la química biológica y vale la pena explorarlos. Entre algunos ejemplos está el uso de tensioactivos para la compactación de ADN o para secuestrar los liposacáridos que producen las bacterias.
