05 Nov 2019

Antioxidantes naturales procedentes de industria agroalimentaria

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Contexto actual

El uso de antioxidantes para la protección de materias primas y piensos para alimentación animal es esencial, no sólo para garantizar su calidad organoléptica y nutricional, sino también para evitar los efectos negativos de los productos de la oxidación sobre la salud de los animales, su rendimiento productivo y la calidad de los alimentos producidos.

Entre los aditivos utilizados a nivel global para alimentación animal con eficacia antioxidante, encontramos de forma mayoritaria los que aparecen en la tabla 1.

 

Tabla 1. Aditivos con eficacia antioxidante actualmente utilizados en alimentación animal

 

Aunque habitualmente existen en el mercado muchas combinaciones de estas sustancias (en algunos casos con efectos sinérgicos) para dar lugar a distintos productos comerciales, tal y como puede observarse, el número de antioxidantes utilizados actualmente en alimentación animal es limitado, especialmente, en el caso de los de origen natural.

Actualmente, el uso de antioxidantes sintéticos para alimentación animal es mayoritario, pero existe una creciente demanda de antioxidantes naturales y una mayor presión regulatoria sobre los antioxidantes sintéticos.

Es necesario, por tanto,potenciar la investigación para el desarrollo de nuevos antioxidantes de origen natural y sostenibles, con el fin de obtener alternativas con una eficacia comparable a la de las limitadas opciones de antioxidantes naturales, también los sintéticos, disponibles actualmente en el mercado.

Con este objetivo, ITPSA lleva a cabo proyectos de investigación, tanto internos como con financiación pública, liderando y coordinando el proyecto LIPOXIFEED (COMRDI16-1-0033), cuyo principal objetivo es la revalorización de coproductos de la industria agroalimentaria para la obtención de nuevos antioxidantes de origen natural y grasas.

 

LIPOXIFEED, financiado con Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER), es un proyecto consorciado RIS3CAT (ACCIÓ; Generalitat de Catalunya) en el que, además de ITPSA, colaboran distintas empresas y centros de investigación, entre los que destacan BonÁrea Agrupa, Universitat Autònoma de Barcelona, Universitat de Barcelona y el centro tecnológico LEITAT.

Con un presupuesto total de casi 1,5 millones de euros, LIPOXIFEED es un proyecto englobado en la Comunidad de las Tecnologías de la Producción Agroalimentaria (COTPA), que coordina otros 6 proyectos RIS3CAT donde participan actores importantes del sector agropecuario catalán, y que cuenta con un presupuesto global de unos 10,7 millones de euros entre los 7 proyectos. 

 

Hallazgos en la investigación de nuevos antioxidantes naturales

Durante la ejecución del proyecto LIPOXIFEED se llevaron a cabo:

1/ Evaluación de la eficacia antioxidante

Se evaluó la eficacia de más de 50 extractos ricos en compuestos fenólicos e hidrolizados proteicos con péptidos antioxidantes que provenían de coproductos de la industria agroalimentaria, tanto de origen vegetal como animal.

De entre los extractos evaluados en este skreening, se seleccionaron aquellos que mostraban una mayor eficacia antioxidante en grasas, siendo en su totalidad, extractos ricos en flavonoides, polifenoles y otros compuestos fenólicos.

2/ Testaje de la eficacia antioxidante

La eficacia antioxidante de estos extractos seleccionados fue testada en grasas y otras materias primas mediante el uso de métodos acelerados como Rancimat y Oxipres.

  • Como podemos observar en la figura 1, la eficacia antioxidante de todos los extractos es evidente, aunque, como es esperado, existen diferencias en función de la matriz.
  • De entre estos extractos seleccionados en la fase de skreening, destaca el extracto rico en compuestos fenólicos PF2, obtenido a partir de coproductos vegetales de la industria agroalimentaria, que presenta una eficacia similar a la del extracto de tocoferoles en diversas matrices.

Figura 1. Eficacia antioxidante de extractos ricos en polifenoles obtenidos a partir de coproductos de la industria agroalimentaria, evaluada mediante Rancimat en manteca de cerdo (A) y aceite de pescado (B), y expresada como factor de protección (ratio periodo de inducción del producto/periodo de inducción del respectivo control negativo).

Estos antioxidantes naturales procedentes de la revalorización de coproductos de la industria agroalimentaria podrían constituir una alternativa eficaz al uso de tocoferoles en matrices grasas y materias primas.

 

3/ Eficacia de extractos en pienso

Asimismo, en el marco del proyecto Lipoxifeed, también se evaluó la eficacia de estos extractos en pienso.

En concreto, los antioxidantes se incorporaron en pienso para pollos que incluía un 3% de aceite de pescado para incrementar su susceptibilidad a la oxidación.

Se evaluó el efecto en su estabilidad mediante métodos acelerados (Oxipres) y determinando distintos marcadores de estabilidad oxidativa a distintos tiempos durante 120 días, e incluyendo como controles no sólo los tocoferoles, sino también la etoxiquina, un antioxidante sintético altamente eficaz (fig. 2 y 3).

 

Parámetros evaluados

Entre los parámetros evaluados, encontramos:

  • valor de peróxidos (PV)
  • estabilidad de moléculas susceptibles a la oxidación, como xantofilas y tocoferoles, añadidas y presentes de forma natural en el pienso.

A partir de los resultados obtenidos se observa una mayor estabilidad del pienso que incorpora etoxiquina, utilizada como antioxidante control, a una concentración mucho menor que el resto de antioxidantes, puesto que presenta un menor PV y una mayor estabilidad de xantofilas y tocoferoles, en línea con los resultados obtenidos en Oxipres (fig. 2 y 3).

Figura 2. Valor peróxido (PV) evaluado a días 0, 30 y 120 en pienso de pollo con 3% de aceite de pescado, y expresado como miliequivalente de oxígeno por kilo de grasa.

 

Figura 3. Valor peróxido (PV, expresado como miliequivalente de oxígeno por kilo de grasa) y estabilidad de xantofilas y tocoferoles a día 120 en pienso de pollo con 3% de aceite de pescado. La estabilidad de xantofilas y tocoferoles se expresa como porcentaje respecto a la concentración determinada a tiempo 0 (t0).

  • Entre los antioxidantes naturales testados, observamos como los piensos con los extractos ricos en polifenoles PF1 y PF2 mostraron una estabilidad similar a la de aquél que fue estabilizado con tocoferoles a igualdad de concentración de producto.
  • En cuanto a la estabilidad de xantofilas y tocoferoles en pienso a 120 d, el extracto natural PF2 se aproximaba en eficacia a la etoxiquina, manteniendo casi el 80% de las xantofilas y el 90% de los tocoferoles presentes a t0 (fig. 3B y 3C).

Los resultados de eficacia antioxidante en grasas, materias primas y pienso indican que los extractos naturales ricos en compuestos fenólicos desarrollados por ITPSA podrían constituir una alternativa eficaz al uso de tocoferoles y antioxidantes sintéticos. Estos hallazgos han permitido iniciar el proceso de protección del uso de estos nuevos extractos como antioxidantes naturales.

En fases posteriores del proyecto se evaluará si los extractos naturales desarrollados inducen efectos in vivo sobre el estado oxidativo de aves y cerdos, y sobre la estabilidad oxidativa de los productos de origen animal obtenidos (carne y huevos).

 

Conclusiones

  • En el marco del proyecto LIPOXIFEED, ITPSA ha desarrollado antioxidantes 100% naturales con elevada eficacia en la protección de piensos, grasas y otras materias primas, para los cuales se ha iniciado un proceso de protección intelectual.
  • Estos extractos naturales ricos en polifenoles y otros compuestos fenólicos procedentes de coproductos de la industria agroalimentaria pueden constituir una alternativa eficaz y 100% natural a los actuales antioxidantes naturales y sintéticos.
  • El proyecto LIPOXIFEED contribuye a la sostenibilidad del sector agroalimentario, reaprovechando coproductos producidos por la industria y desarrollando estrategias de economía circular



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