Melloran o potencial de antioxidantes naturais presentes en residuos agroalimentarios e agroforestais
Aumentar o uso potencial de certos antioxidantes en aplicacións alimentarias, farmacéuticas ou nutracéuticas é o horizonte final da investigación desenvolvida por Abel Muñiz Mouro do Centro Interdisciplinario de Investigación en Tecnoloxías Ambientais da USC (CRETUS). Baixo o título ‘Enzymatic technology for the production of high added value oligomers from natural antioxidants’, a tese de doutoramento de Muñiz Mouro céntrase no estudo da polimerización enzimática de antioxidantes naturais na procura de mellorar as propiedades destes compostos e incrementar, deste xeito, os seus usos. O traballo desenvolveuse no seo do Grupo de Biotecnoloxía Ambiental (BioGroup) do Departamento de Enxeñaría Química e foi dirixida polas investigadoras Gemma María Eibes González e Beatriz Gullón Estévez.
Nos últimos anos, os antioxidantes naturais coma a rutina e a esculina atraeron o interese de investigadores, consumidores e das industrias alimentaria, farmacéutica, cosmética e nutracéutica, debido ás súas excelentes propiedades bioactivas “que xogan un papel fundamental na prevención de enfermidades coma o cancro, diabetes, ou osteoporose, entre outras”, explica o investigador. Alén das súas propiedades, estes antioxidantes pódense recuperar de residuos xerados na industria agroalimentaria —por exemplo, procesado de espárragos, tomate, mazá, ou trigo sarraceno— ou agroforestal —follas de eucalipto ou follas e ourizos do castaño de Indias, entre outros. “Isto permite aplicar o enfoque da economía circular a través dunha estratexia de biorrefinería, revalorizando así ditos residuos”, engade o científico do CRETUS.
Con todo, o seu gran potencial vese limitado por propiedades como unha baixa solubilidade acuosa, entre outras. “Co obxectivo de mellorar ditas propiedades, a oligomerización enzimática catalizada por lacasas e peroxidasas demostrou ser un proceso que conduce a produtos cunhas características fisicoquímicas melloradas e, nalgúns casos, tamén con propiedades bioactivas cun maior potencial”, apunta Muñiz Mouro.
Rendibilidade económica e ambiental
Malia todo, na busca de mellorar a rendibilidade económica e ambiental do proceso, débense optimizar as condicións nas cales se desenvolven estas reaccións e considerar a reutilización do enzima, xa que este biocatalizador representa un dos principais custos asociados ao proceso. Para isto, o investigador Abel Muñiz Mouro levou a cabo un traballo no cal, empregando unicamente compostos biocompatibles, desenvolveu procesos que permitiron non só a modificación enzimática de esculina e rutina obtendo produtos con mellores propiedades bioactivas e solubilidade acuosa, senón tamén a reutilización de lacasa como biocatalizador na síntese de oligorutina.
Para acadar a citada reutilización do enzima que repercute positivamente na rendibilidade económica dos procesos de oligomerización, o investigador explorou o uso de dúas tecnoloxías diferentes: as membranas de ultrafiltración e os sistemas acuosos bifásicos. A pesares das súas diferenzas, as dúas tecnoloxías permitiron unha boa taxa de reutilización do enzima acadando bos rendementos de produción de oligorutina, se ben unha análise económica e ambiental conxunta levou á escolla do uso de membranas de ultrafiltración como a mellor tecnoloxía dispoñible para os procesos estudados.
Finalmente, Muñiz Mouro explorou tamén o uso doutro enzima recentemente descuberto, a peroxixenasa inespecífica, como biocatalizador para a modificación de antioxidantes naturais. “Os resultados obtidos, aínda que preliminares, son moi prometedores e auguran un bo futuro nesta liña de investigación”, apunta.
Proxección internacional
Esta tese doutoral desenvolveuse no marco de dous proxectos nacionais INTECOL (CTQ2014-58879-JIN) e BioFlav-OH (RTI2018-094482-J-I00). Ademais, o investigador contou cunha bolsa de axuda á etapa predoutoral da Xunta de Galicia (ED481A-2018/023). Durante a súa tese doutoral, Abel Muñiz Mouro puido realizar tres estadías de investigación no estranxeiro, participou na publicación de sete artigos en revistas científicas e desenvolveu diversas comunicacións en congresos nacionais e internacionais.
O tribunal avaliador, que acordou por unanimidade conceder a cualificación de sobresaínte cum laude a esta investigación de doutoramento, estivo presidido por Francisco José Plou Gasca do CSIC – Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, acompañado de Márcia Carvalho Neves do CICECO – Universidade de Aveiro e Lucília María Alves Ribeiro Domingues da Univesidade do Minho.
