Innovación en Microencapsulación de Compuestos Bioactivos del Achiote Mediante Proteínas Vegetales Modificadas.
Un estudio reciente analiza el impacto de la modificación estructural de proteínas de lenteja y quinua en la microencapsulación de extractos de achiote, con aplicaciones en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética.
Un equipo de investigadores de la Universidad CES y la Universidad de Antioquia en Colombia, en colaboración con New Mexico State University, ha llevado a cabo un estudio sobre el uso de proteínas vegetales modificadas como agentes microencapsulantes de compuestos bioactivos extraídos de semillas de achiote (Bixa orellana L.). Este trabajo, publicado en la revista Foods, presenta un enfoque novedoso para mejorar la estabilidad y biodisponibilidad de estos compuestos en distintos sectores industriales.
Modificación estructural de proteínas para mejorar la encapsulación
El estudio examinó el potencial de las proteínas de lenteja (LP) y quinua (QP) en su estado nativo y modificado para la encapsulación de compuestos bioactivos mediante la técnica de gelación iónica. Se empleó proteína de soya (SP) como referencia. Las proteínas fueron modificadas estructuralmente a través de tres métodos: hidrólisis enzimática, N-acilación y N-cationización, con el objetivo de mejorar sus propiedades funcionales, como solubilidad, capacidad de absorción de agua y grasa, estabilidad emulsionante y eficiencia de encapsulación.
Las evaluaciones mostraron que la LP y la QP nativas alcanzaron eficiencias de encapsulación del 80.52% y 73.63%, respectivamente. No obstante, la hidrólisis enzimática redujo la capacidad de formación de geles y la eficiencia de encapsulación del extracto de achiote, mientras que la N-acilación y la N-cationización incrementaron ligeramente la eficiencia de encapsulación sin generar diferencias estadísticamente significativas (p > 0.05).
Metodología empleada
Para evaluar la eficacia de los procesos de modificación, se realizaron diversas pruebas analíticas. Se empleó espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FT-IR) para analizar cambios en la estructura secundaria de las proteínas y determinar la proporción de hélices α, láminas β y estructuras desordenadas. La solubilidad de las proteínas se evaluó en función del pH, mientras que el potencial ζ se midió para establecer su estabilidad coloidal. Además, la temperatura de gelación se determinó mediante reometría dinámica y el análisis térmico diferencial (DSC) permitió identificar la temperatura de desnaturalización de las proteínas modificadas.
Para la microencapsulación, las proteínas se prepararon en soluciones acuosas al 10% p/v, ajustadas a pH 9.0 y calentadas a 80 °C. El extracto de achiote o un tinte hidrofílico como modelo de bioactivo se añadieron en una relación núcleo-pared de 1:5, homogenizando la mezcla antes de su extrusión en una solución de cloruro de calcio al 10%. La eficiencia de encapsulación se determinó mediante espectrofotometría UV-Vis, midiendo la cantidad de bixina retenida en las cápsulas formadas.
Impacto en la industria
La encapsulación de compuestos bioactivos con proteínas vegetales modificadas representa un avance significativo en la protección y liberación controlada de antioxidantes naturales como la bixina. Estos hallazgos pueden facilitar el desarrollo de ingredientes funcionales para alimentos y suplementos, mejorando su estabilidad ante factores ambientales como la luz, el pH extremo y la temperatura. Asimismo, esta tecnología podría aplicarse en la industria cosmética y farmacéutica para la formulación de productos con beneficios antioxidantes y antimicrobianos.
Según los investigadores, esta investigación amplía el conocimiento sobre la modificación estructural de proteínas vegetales y su impacto en la eficiencia de encapsulación, ofreciendo alternativas innovadoras para el desarrollo de nuevos ingredientes funcionales.
Para conocer más sobre esta investigación, puede acceder al artículo original publicado en la revista Foods, siguiendo el enlace.
Nota escrita por Julián Quintero Quiroz, Colombia
Octubre 2025.
