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Antioxidantes

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13 Oct 2021

El arte de las formulaciones: 5 claves para elegir el mejor extracto botánico

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AUTOR

Dra. Margarita Altable Sánchez

Desarrollo de producto, Oxiris Chemicals

Monograficos Nutrinews

El creciente interés de los consumidores por la seguridad alimentaria y la rigurosa evaluación de los aditivos por parte de la autoridad europea ha impulsado la evaluación de alternativas más naturales como los extractos vegetales para su incorporación en formulaciones de alimentos.

Es indudable que las fuentes naturales proporcionan un arsenal de ingredientes de gran interés en el sector de la alimentación animal, siendo un requisito ineludible asegurar que sus propiedades se mantengan intactas hasta el momento de su aplicación.

Sin embargo, la incorporación de nuevos aditivos en el mercado es un proceso tedioso que requiere de una serie de estudios analíticos, de eficacia, estabilidad y seguridad capaces de asegurar un empleo correcto y seguro.

 

ANTIOXIDANTES SINTÉTICOS Y NATURALES

En el caso concreto de los antioxidantes, aditivos que permiten alargar el tiempo de vida de los alimentos, la lista de sustancias autorizadas es muy reducida e incluye tanto:

  • sintéticos, como el BHT (E-321), BHA (E-320) y galato de propilo (E-310)
  • de origen natural como el ácido ascórbico (E-300) y el extracto de tocoferol (E-306)

Ambos grupos presentan características que les hace más o menos atractivas para según qué aplicaciones, siendo recomendable evaluar cada caso de forma independiente para poder seleccionar el antioxidante o mezcla de antioxidantes que mejor se ajuste a las necesidades del fabricante.

 

¿QUÉ SON LOS EXTRACTOS BOTÁNICOS?

Los denominados extractos botánicos son sustancias obtenidas de alguna de las partes de una planta que presentan propiedades bioactivas beneficiosas para los organismos y que pueden incluirse en la dieta como aditivo nutricional y/o actuar sobre el alimento como aditivo tecnológico.

Estos extractos son extraídos de la fuente vegetal mediante diferentes metodologías como la expresión, la destilación o la extracción con disolventes o fluidos supercríticos, para posteriormente ser purificados mediante esterificación, saponificación, cristalización, destilación, extracción o una combinación de ellas.

El método utilizado y las condiciones físico-químicas empleadas determinarán la calidad del extracto final, impactando en parámetros como la concentración del principio activo o la presencia de sustancias indeseadas provenientes o no del propio extracto.

Debido a las numerosas variables asociadas a la obtención de los extractos botánicos, los fabricantes se enfrentan a una serie de desafíos con gran impacto en la calidad, efectividad y coste del extracto como son:

La optimización de los procesos tecnológicos de cultivo y extracción.

La reproducibilidad de la composición, calidad y potencia del extracto (estandarización).

La seguridad toxicológica de todos los componentes del extracto y sus metabolitos.

 

5 CLAVES PARA SELECCIONAR UN EXTRACTO BOTÁNICO

Por todo esto, a la hora de evaluar el uso de extractos botánicos en nuestras formulaciones los fabricantes de mezclas de antioxidantes, nutricionistas y fabricantes de harinas, piensos o complementos alimenticios debemos tener en cuenta considerar 5 aspectos básicos del extracto tal y como la EFSA recomienda para otros usos (EFSA Journal 2009; 7(9):1249); (EFSA Journal 2014;12(3):3593):

ORIGEN

Conocer la fuente natural (especie, origen geográfico, forma de cultivo o empleo de semillas modificadas genéticamente) y el proceso de extracción/purificación a la que ha sido sometido el extracto (temperatura/disolventes).

Si se trata del homólogo sintético, es importante considerar las condiciones de reacción y otros factores como las impurezas asociadas o las posibles diferencias físico-químicas y de actividad respecto con el de origen natural (presencia de isómeros, estabilidad…) que puedan afectar a la eficiencia del aditivo.

⇒ COMPOSICIÓN

Identificación inequívoca de los componentes activos o marcadores del extracto y a ser posible del resto de componentes o de aquellos más relevantes.

nutricionanimal.info | Leer artículo online

⇒ ACTIVIDAD/FUNCIÓN

Cuantificar la actividad del extracto para su correcta dosificación.

⇒ ESTABILIDAD

Conocer las condiciones en las que se produce la degradación física/química y metabólica de los componentes del extracto e identificar los productos generados.

INOCUIDAD

Confirmar que no existe efecto negativo de ninguno de los componentes del extracto, de sus metabolitos o productos de degradación en los organismos a los que van dirigidos.

En el caso de ciertos extractos botánicos de uso tradicional como el de tocoferol, se dispone de un amplio y establecido conocimiento basado en la experiencia, sin embargo, no ocurre lo mismo en el caso de los nuevos extractos o en aquellos en los que se han realizado modificaciones en la forma de producción y que requieren de nuevos estudios que confirmen su actividad y seguridad toxicológica.

 

EXTRACTO DE TOCOFEROL: EL ANTIOXIDANTE NATURAL

El tocoferol ha sido seleccionado por Oxiris para incorporarlo como ingrediente de algunas formulaciones por ser uno de los componentes naturales más relevantes en nutrición, tanto por su capacidad antioxidante de alimentos como por su actividad como Vitamina E en los organismos.

El tocoferol se trata en realidad de un grupo de compuestos orgánicos constituidos por un anillo de cromanol conectado a una cadena hidrocarbonada de 16 carbonos y con grupos metilo situados en diferentes posiciones del anillo fenólico dando lugar a los 4 isómeros de tocoferol: alfa, beta, gamma y delta.

Los tocoferoles se encuentran en aceites vegetales de soja, maíz, trigo y palma de dónde son aislados, concentrados y purificados para separarlos de otras sustancias como esteroles o ácidos grasos.

Estos extractos son comercializados como mezcla de antioxidantes, a menudo diluidos en aceites de soja o girasol, con concentraciones de tocoferoles totales del 30-80% y una composición de isómeros variable.

En relación al poder antioxidante del tocoferol diversos estudios confirman que los isómeros no presentan exactamente la misma actividad y que esta varía en función de algunos parámetros como son la temperatura o la matriz en la que se encuentren, y que deben de ser considerados en el momento de su aplicación.

Por otro lado, el isómero alfa es el que presenta mayor actividad como vitamina E (2 veces más que beta y gamma, y 100 veces más que delta) y solo 1 de sus 8 posibles estereoisómeros aparece en las fuentes naturales, el denominado RRR o configuración d, siendo el único clasificado y comercializado como vitamina E, a menudo bajo su forma estabilizada acetato de tocoferol (Food Antioxidants, CRC, pag 180).

La síntesis química es una alternativa a la extracción de tocoferoles de fuentes vegetales que permite obtener cada isómero de forma independiente.

Por ejemplo, el alfa tocoferol puede obtenerse por reacción de 2,3,5-trimetilhidroquinona con fitol, isofitol o halogenuro de isofitol en presencia de un ácido (Food Antioxidants, CRC, pag 185).

Cuando se obtiene de forma sintética se forman los 8 isómeros espaciales (RRR, RRS, RSR, RSS, SSS, SRS, SRR, SSR) en similar proporción, mezcla denominada all-rac-alfatocoferol autorizada como antioxidante y vitamina E.

 

 

ANÁLISIS Y CONTROL

Es por todo ello que para los fabricantes de mezclas de antioxidantes identificar y cuantificar los distintos isómeros de tocoferol, así como analizar su actividad antioxidante, es primordial para poder seleccionar el extracto más adecuado.

Puede suceder que al comparar la actividad antioxidante de diferentes extractos estos presenten comportamientos diferentes que puede deberse a varios motivos:

» contenido en tocoferoles totales distintos

» extractos no homogéneos

» diferente perfil de isómeros

» o efectos sinérgicos de otros componentes del extracto

En las Gráfica 1 y Gráfica 2 se muestran la comparativa de 3 extractos con un contenido en tocoferoles del 15% dónde aquellos con mayor concentración de los isómeros delta y gamma resultaron tener mayor actividad antioxidante.

Por lo tanto, aunque los extractos botánicos son excelentes aliados en los retos a los que se enfrenta el sector de la alimentación, conocer su origen, composición, actividad, estabilidad e inocuidad son 5 claves que nos ayudará a asegurar el mayor rendimiento de nuestras fórmulas de forma segura.

 



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