Extracción avanzada de microalgas para el diseño de nuevos transportadores lipídicos en nutraceúticos

Resumo

En esta memoria se presentan los resultados más relevantes obtenidos a lo largo del desarrollo de la presente Tesis Doctoral, en la que se ha estudiado la producción de extractos lipídicos saludables a partir de nuevas fuentes de ingredientes bioactivos, como son las microalgas. Los procesos desarrollados se caracterizan por combinar técnicas de extracción avanzadas y disolventes respetuosos medioambientalmente. En conjunto, con técnicas de pretratamiento limpias como son las reacciones enzimáticas, se logró la obtención de extractos altamente concentrados en lípidos polares como los glucolípidos, ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega-3 y carotenoides con propiedades beneficiosas para la salud. Así, se llevó a cabo el estudio de distintas especies de microalgas comerciales, mediante la comparación de su contenido lipídico y perfil de carotenoides y ácidos grasos, para, de esta manera, seleccionar la especie de microalga con mayor potencial para la producción de estos compuestos, y utilizarla como modelo para el desarrollo de un proceso de extracción avanzado, mediante la extracción asistida por ultrasonidos (UAE) o con líquidos presurizados (PLE) frente al método de extracción lipídica de referencia, Folch. Además, se optimizó la influencia de los principales parámetros implicados, como tiempo y temperatura, en el rendimiento y composición del extracto obtenido. De todas las microalgas estudiadas, Nannocholoropsis gaditana fue seleccionada por su mayor contenido lipídico y en ácidos grasos omega-3. Por otra parte, se desarrolló un método de pretratamiento enzimático que consiguió duplicar el rendimiento de extracción obtenido frente a la biomasa sin pretratar. Asimismo, se estudió la inmovilización de las enzimas implicadas en el proceso, mediante la formación de agregados enzimáticos por entrecruzamiento (CLEA) para garantizar la estabilidad y actividad enzimática y así, aumentar el rendimiento del proceso, consiguiendo coinmovilizar las enzimas en un solo derivado estable. Una vez determinados los métodos para producir un extracto de N.gaditana enriquecido en omega-3 y carotenoides, se llevaron a cabo ensayos de actividad biológica in vitro sobre modelos murinos para estudiar la influencia de los extractos desarrollados en la Tesis sobre la función endotelial y su influencia en la salud cardiovascular. Finalmente, se trabajó en la vehiculización de los extractos mediante técnicas de microencapsulación y de producción de nanopartículas lipídicas estables en el tiempo, optimizando los parámetros implicados en su idoneidad como transportadores, como es el potencial zeta, el tamaño de partícula o el índice de polidispersión. Obteniendo eficiencias superiores al 60%, para posibles aplicaciones en el desarrollo de productos fortificados o nutraceúticos con ácidos grasos omega-3 con interés para la industria alimentaria y farmacéutica.