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NANO ENCAPSULACIÓN DE EXTRACTOS TRITERPÉNICOS DE HOJA DE UVA DE MAR
(Coccoloba uvifera L.): CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN BIOLÓGICA
Presenta: M.C.A. Jorge Alberto Ramos Hernández
Director: Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez
Co-Director: Dra. Montserrat Calderón Santoyo
Fecha: 13 de diciembre 2018
Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de Avance
Los frutos contienen una serie de compuestos que pueden tener un impacto en la prevención de
enfermedades. Estudios recientes evidencian que una dieta adicionada con compuestos de alto valor
biológico (CAVB) reduce el riesgo del padecimiento de dichas enfermedades. Algunos estudios
mencionan que los terpenos están relacionados con la disminución diversos tipos de cáncer. Por lo que
actualmente existe interés en búsqueda, extracción e identificación de CAVB que presenten actividad
biológica. Se ha demostrado que la hoja de Coccoloba uvifera L. es una fuente importante de triterpenos 1 .
La aplicación de tecnologías para la encapsulación de CAVB, favorece la biodisponibilidad en el
organismo ya que se controla su liberación. La encapsulación permite que CAVB sean cubiertos con una
película polimérica para su protección; sin embargo, existe la problemática asociada al procesamiento,
por lo que una alternativa es utilizar nuevas tecnologías como electrospraying (atomización de líquidos y
secado por fuerzas eléctricas) y nuevos poliméricos como los fructanos de agave de alto grado de
polimerización (FAAGP) debido a sus propiedades tecnofuncionales como material encapsulante.
El objetivo en esta investigación, es Identificar a partir de fracciones de hoja de Coccoloba uvifera L.
compuestos biológicamente activos para su encapsulación y evaluar su actividad biológica (in vitro).
La metodología se dividió en 3 etapas. En la primera se evaluó la capacidad de los FAAGP en la
formación de nanocápsulas y su efecto protector. Para el secado por electrospraying se propusieron 2
metodologías (solución y emulsión) utilizando un diseño experimental 3 2 (concentración de FAAGP y de
surfactante), caracterizando la conservación, viscosidad, tensión superficial y conductividad de las
mismas. Las nanocápsulas se analizaron por FTIR para evidenciar las interacciones de los compuestos,
análisis termogravimétrico para evaluar la estabilidad térmica (25 a 500 °C) así como la eficiencia de
carga; finalmente se evaluó el efecto fotoprotector exponiéndola a luz UV 2 (0, 6, 12, 24 y 48 h). En la
segunda etapa, se analizará la higroscopicidad de las nanocápsulas para evaluar la estabilidad, mediante
un diseño unifactorial (% de estabilizante), realizando mezclas de FAAGP y el estabilizante. El extracto
de la hoja se fraccionará mediante cromatográfica, para posteriormente encapsular y se evaluará la
liberación a pH 6-7.5 durante 2, 3, 4 y 5 h a 37 °C. En la tercera etapa se caracterizarán las propiedades
fisicoquímicas de las nanocápsulas y se evaluará la actividad biológica (potencial antimutagénico y
antiproliferativo). Para el análisis estadístico se realizará un ANOVA, seguido de una prueba de LSD.
Como resultados de la etapa 1, se logró la obtención de soluciones y emulsiones estables hasta 730 h en
formulaciones de 5 a 50 % de FAAGP, la estabilidad obtenida es atribuido al proceso de mezclado y a la
interacción del surfactante con el compuesto activo. Se logró una mayor concentración del activo en la
emulsión respecto a otros estudios reportados. Se obtuvieron valores de viscosidad, tensión superficial y
conductividad de soluciones y emulsiones, dentro de lo reportado para un secado adecuado por
electrospraying 3 . Las condiciones para el secado por electrospraying fueron; caudales de 100-200 µl/h,
voltaje de 16.5-18 kV y distancia entre la aguja y el colector de 22 cm. Las micrografías obtenidas por
SEM mostraron partículas esféricas con tamaños promedio de 650 a 760 nm. El análisis FTIR confirmo la
encapsulación del activo con las nanocápsulas de FAAGP, presentando interacciones en las bandas de
1700–1800 cm -1 . El análisis termogravimétrico (TGA) evidencio la estabilidad térmica del activo
encapsulado (208.60 °C) a diferencia del activo sin protección (150.58 °C), lo que es atribuido a la
estructura del encapsulante (mezcla de fructooligosacáridos). El estudio UV mostró que el activo
encapsulado se mantuvo estable por hasta 50 h de exposición a la luz UV a diferencia del activo sin
protección que presenta fotooxidación a partir de 1 h, este comportamiento de fotoprotección es atribuido
a la mezcla de fructooligosacáridos (FAAGP) que impide el acceso de luz UV a las nanocápsulas, por lo
tanto las nanocápsulas de FAAGP presentan comportamiento similar con otros polímeros hidrocoloides.
Las soluciones y emulsiones a base de FAAGP son estables para la incorporación de CAVB. El alto
grado de polimerización de los FAAGP permite la formación de nanocápsulas mediante electrospraying.
Las nanocápsulas de FAAGP tienen la capacidad de mejorar la estabilidad de CAVB de factores físicos,
además de ser aptas para el consumo humano y ser opción como polímero de encapsulación de CAVB.
1. Ramos-Hernández, J. A., Calderón-Santoyo, M., Navarro-Ocaña, A., Barros-Castillo, J. C., & Ragazzo-Sánchez, J. A. (2018). Use of
emerging technologies in the extraction of lupeol, α-amyrin and β-amyrin from sea grape (Coccoloba uvifera L.). Journal of food science and
technology, 55(7), 2377-2383.
2. Ramos-Hernández, J. A., Ragazzo-Sánchez, J. A., Calderón-Santoyo, M., Ortiz-Basurto, R., Prieto, C., & Lagaron, J. (2018). Use of
Electrosprayed Agave Fructans as Nanoencapsulating Hydrocolloids for Bioactives. Nanomaterials, 8(11), 868.
3. Gómez-Mascaraque, L. G., Perez-Masiá, R., González-Barrio, R., Periago, M. J., & López-Rubio, A. (2017). Potential of
microencapsulation through emulsion-electrospraying to improve the bioaccesibility of β-carotene. Food Hydrocolloids, 73, 1-12.