Profesores y alumnos de la Unidad Cuajimalpa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) trabajan en la obtención de nanoesferas de hidrogel preparadas con proteína de suero de leche y pectina extraída del betabel, así como en encapsular ácidos grasos en nanopartículas de proteínas de maíz para incorporarlas a algunos alimentos.

El equipo de trabajo pretende adicionar alimentos funcionales a los comestibles tradicionales para nutrir y aportar beneficios extra a la salud. Las frutas, con su alto contenido de compuestos antioxidantes, o el aceite de pescado, rico en ácidos grasos esenciales, son ejemplos de ello.

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.

La doctora Izlia Jazheel Arroyo Maya, investigadora del Departamento de Procesos y Tecnología de esa sede académica, especificó que las nanoesferas de hidrogel –preparadas a partir del suero de leche y el betabel– fueron adicionadas con un extracto rico en antioxidantes de origen vegetal –antocianinas– demostrándose que la encapsulación de dichos compuestos nutracéuticos mejora la estabilidad frente a condiciones de procesamiento, incluidos tratamientos térmicos.

La especialista detalló que el suero de la leche era considerado hasta hace unos años como un coproducto o deshecho de la industria del queso. “Estas proteínas eran desperdiciadas y nosotros comenzamos a trabajarlas con nanopartículas recubiertas de carbohidratos –en este caso de pectina del betabel– porque estabilizan alimentos, por ejemplo emulsiones, mediante la captura de agua”.

La labor científica realizada a nivel de nanoestructuras genera efectos fisiológicos diferentes, en especial el consumo de nanopartículas, que al ser tan pequeñas atraviesan las células del organismo liberando el compuesto biológico, lo que representa el principal atractivo en relación con otros vehículos.

La docente de la División de Ciencias Naturales e Ingeniería, quien desarrolla el proyecto Nano-partículas biopoliméricas como sistemas de liberación de compuestos benéficos para la salud en alimentos, refirió que hay una tendencia mundial a comer en forma saludable, pero es muy difícil lograr este objetivo. “Nosotros ofrecemos opciones nuevas para mejorar la calidad de vida de las personas”; el reto principal consiste en dotar de mayor resistencia las partículas que serán agregadas a los comestibles.

Arroyo Maya explicó que “la comida atraviesa el aparato digestivo, pasando por el estómago hasta llegar al intestino, donde se absorben los nutrientes. Por eso debemos proteger los compuestos y una forma de hacerlo es encapsulándolos con proteínas”.

La investigadora –junto con alumnos y docentes de la Licenciatura en Ingeniería Biológica de la Unidad Cuajimalpa– impulsa una nueva línea de investigación dedicada al ensamble y caracterización de proteínas, por ahora, del maíz y la leche.

México es uno de los principales productores mundiales de ese cereal, cuyas proteínas son excelente vehículo de compuestos solubles en grasa. En el plano global existe un decremento en la ingesta de pescado en cantidades apropiadas para obtener un efecto benéfico, pues los ácidos grasos esenciales son relevantes para el desarrollo de los bebés y previenen el deterioro de células y neuronas en los adultos.

Al encapsular dichos ácidos grasos en nanopartículas de proteínas de maíz es posible incorporarlos en yogur, pastas o panes. César Sánchez Juárez, alumno de la citada Licenciatura, desarrolla un proyecto de encapsulación de nanoesferas de zeína –proteína abundante en el cereal– con DHA, un compuesto importante por sus propiedades cardio y neuro protectoras, que ayudan al funcionamiento del sistema nervioso. En mujeres embarazadas es recomendable el consumo después del último trimestre, ya que aporta nutrientes a la madre y el embrión.

Este ácido graso no es soluble en agua y sí muy reactivo, tendiendo a oxidarse, lo cual produce mal sabor. “Queremos encapsular en zeína un compuesto hidrofóbico que se obtiene del maíz y es estable, lo que permitiría usarlo en varias matrices alimentarias”.

La nanotecnología fue empleada al principio en la elaboración de fármacos, pero se descubrió su utilidad en la creación de estructuras comestibles benéficas y seguras para el ser humano.

La doctora Arroyo Maya mencionó que esa ciencia puede proveer de alimentos más nutritivos, ricos en vitaminas, antioxidantes y ácidos grasos esenciales que debieran estar presentes en una dieta balanceada, que el estilo de vida moderno impide lograr.

Investigadores del Laboratorio de Superficies e Interfaces de la Unidad Cuajimalpa trabajan en el diseño de alimentos funcionales a través del encapsulamiento de compuestos bioactivos o moléculas con efecto fisiológico, con el propósito de crear productos funcionales basados en partículas de una mil millonésima parte de un metro, las cuales pueden encapsular y liberar compuestos de interés biológico necesarios para una buena salud. Con esta metodología –incipiente en el mundo y en México aún más– “podemos enriquecer cualquier tipo de comestible”.

La especialista inició su labor en este campo en 2009 al percatarse de las posibilidades que tenía, aun cuando era poco explorado por los científicos. “Creo que es una tecnología que puede implementarse en nuestro país porque contamos con muchísimos recursos naturales y debemos aprovecharlos con nuevas herramientas”.

Falta mucho por estudiar y todavía son desconocidos los efectos a largo plazo de los alimentos funcionales, pues a pesar de trabajar con materiales muy seguros siempre hará falta más indagación, pero “si empezamos ahora tendremos más ventajas respecto de otros países que no han tomado en serio la nanotecnología en esta área”.

Otros planes son encapsular antocianinas, pigmentos hallados en frutos rojos –fresas, frambuesas– y flores, que son excelentes antioxidantes y protegen contra enfermedades cardiovasculares y cáncer. “Nos interesa trabajar con este compuesto para introducirlo en alimentos con base acuosa”, finalizó.

El Laboratorio de Superficies e Interfaces cuenta con un reómetro interfacial que mide la viscosidad de un fluido y permite obtener información valiosa de los procesos fisicoquímicos. También posee palangana de Langmuir, microscopio de ángulo Brewster, microbalanza de cuarzo y goniómetro.