Estudio de la liberación de compuestos bioactivos en microemulsiones alimenticias con distintas características microestructurales

Abstract

Los alimentos funcionales se presentan como una estrategia potencial para mejorar la salud de la población y prevenir el riesgo de padecer enfermedades. Actualmente en la industria alimentaria existe un creciente interés en la utilización de sistemas coloidales para encapsular compuestos bioactivos (CB) lipófilos. Las microemulsiones resultan interesantes ya que pueden mejorar la biodisponibilidad de los CB, son ópticamente isotrópicas y termodinámicamente estables. Estas pueden ser incorporadas en productos alimenticios de base acuosa que deban ser ópticamente transparentes sin alterarse por acidez o presencia de sales. Sin embargo, las propiedades de las microemulsiones dependen fuertemente de sus ingredientes y composición. Su estructura puede variar desde gotitas de aceite dispersas en agua (microemulsiones o/w, fluidas) hasta bicapas de moléculas tensioactivas que contienen el aceite y se alternan con capas de agua (estructuras bicontinuas, tipo gel). No obstante, el efecto de la microestructura en la liberación de los CB ha sido escasamente estudiado. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue analizar la influencia de la microestructura y la viscosidad en la liberación de vitaminas de microemulsiones alimentarias. Se prepararon microemulsiones o/w conteniendo aceite de girasol, kolliphor RH40 (surfactante), etanol (cosurfactante), agua y vitaminas E y D (relación 1:1). Se evaluaron tres concentraciones de espesante (carboximetilcelulosa, CMC): 0% p/v; 3.5% p/v y 10% p/v. Asimismo, se elaboraron microemulsiones tipo gel (estructura bicontinua) con la misma viscosidad que las microemulsiones o/w con 3.5% p/v CMC. Los perfiles de liberación se determinaron empleando un equipo de disolución (USP Aparato I, canastillo), a 50 rpm y con 250 ml de buffer fosfato pH 6.8 a 37°C como medio de disolución; las formulaciones se colocaron previamente en cápsulas de gelatina rígida (dos cápsulas por vaso). Se midió el porcentaje de vitaminas liberadas durante 24 horas mediante HPLC. La microemulsión sin espesante presentó un porcentaje de liberación de más del 90% de las vitaminas luego de 30 minutos. La microemulsión con estructura bicontinua presentó una liberación del orden del 45% para todos los CB al cabo de 30 minutos, pero luego de 1 hora se logró la liberación completa de los mismos. El agregado de espesante a la microemulsión fluida condujo a una notable disminución de la velocidad de liberación de los CB. La que contenía 3.5% p/v CMC presentó una liberación inferior al 5% después de 30 minutos y solo un 90% luego de 4 horas. Si bien la microemulsión con estructura bicontinua y la que contenía 3.5% p/v de espesante tenían la misma viscosidad, presentaron diferencias en sus perfiles de liberación. Esto sugiere que la formación de una estructura bicontinua permite una mayor disponibilidad de los CB para difundir hacia el medio de liberación, mientras que en presencia de espesante las gotas de aceite quedan inmovilizadas en una red formada por las cadenas poliméricas que debe romperse para que las gotas puedan difundir al medio de liberación. El efecto se vio acentuado con 10% p/v de CMC, ya que luego de 30 minutos se liberó menos del 0.3% y solo un 75% de CB a las 10 horas de ensayo.