Obtención de compuestos fenólicos bioactivos de alperujo y aceite de oliva mediante disolventes eutécticos profundos y disolventes eutécticos profundos naturales
- Autores: Elisa María Rodríguez Juan
- Directores de la Tesis: Juan Fernández-Bolaños Guzmán (dir. tes.), Aranzazu García Borrego (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pablo de Olavide ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Rocío Rodríguez Arcos (presid.), Guillermo Rodríguez Gutiérrez (secret.), Antonio Rosal Raya (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología, Ingeniería y Tecnología Química por la Universidad Pablo de Olavide
- Materias:
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- Resumen
Estudios epidemiológicos indican que la dieta mediterránea está asociada a una menor incidencia de enfermedades cardiovasculares, ateroesclerosis y ciertos tipos de cáncer en el que el aceite de oliva es la principal fuente de materia grasa. Los efectos beneficiosos del aceite de oliva se atribuyen a su elevada proporción en ácidos grasos insaturados, fundamentalmente monoinsaturados, y especialmente a la presencia de los denominados componentes minoritarios, en particular, a los compuestos fenólicos. Tras la extracción del aceite de oliva virgen en la almazara, mediante el sistema de centrifugación de dos fases, más del 98% de estos polifenoles permanecen en el subproducto, denominado alperujo. Sólo un porcentaje mínimo de compuestos fenólicos, de entre 1-2%, se transfiere al aceite. Es por ello que, en la actualidad, el alperujo es considerado una fuente rica en compuestos bioactivos. En la almazara además de aceites de oliva virgen de alta calidad y fácil comercialización, se producen otros aceites de menor calidad que precisan de refinación para poder ser comerciales, sin embargo, estos aceites suponen una potencial fuente de fenoles cuya extracción los haría rentables.
El alperujo es uno de los subproductos de la industria agroalimentaria más importante en nuestro país, tanto en cantidad como en calidad, y debido a su carácter fitotóxico y a su difícil degradación biológica lo que supone impacto medioambiental y económico. Se estima una producción de entre 3 y 6 millones de toneladas por año sólo en España, por consiguiente, actualmente la industria del aceite de oliva está evolucionando para lograr el aprovechamiento integral de los distintos subproductos que genera y de los aceites de menor calidad.
La importancia de la gestión de este subproducto es avanzar en su revalorización recuperando una serie de compuestos fenólicos que han sido objeto de estudios por sus innumerables propiedades como antioxidantes, antimicrobiano, antiinflamatorio, anticancerígeno, antiagregante plaquetario, etc. Hay que resaltar que tanto oleacina como oleocantal, con potente efecto bioactivo, son compuestos fenólicos muy abundantes en los aceites de oliva virgen y virgen extra (AOV, AOVE) pudiendo estar presentes también en los alperujos y en los aceites lampantes, por lo que obtenerlos a partir de estas fuentes alternativas a los AOV y AOVE, sería de gran interés.
Para obtener los compuestos fenólicos de estas matrices, se han utilizado los denominados disolventes eutécticos profundos (DES) o disolventes eutécticos profundos naturales (NADES). Estos disolventes se formulan mediante la combinación de un aceptor de hidrógeno, por lo general cloruro de colina (ChCl) y un donador de enlace de hidrógeno como, por ejemplo, ácidos carboxílicos, azúcares, aminoácidos u otros compuestos de origen natural. Tanto aceptor como donador se encuentran generalmente en estado sólido y dan lugar a un líquido bajo las condiciones adecuadas, incluso a baja temperatura, con un punto de fusión más bajo que cada uno de los compuestos por separado. La particularidad de estos disolventes es su capacidad para donar y aceptar protones y electrones, formando puentes de hidrógeno, incrementando su capacidad de extracción y disolución.
La primera parte de la presente Tesis Doctoral se ha centrado en la evaluación del carácter tóxico de ciertas combinaciones en la formulación del DES/NADES frente a bacterias fitopatógenas, levaduras vínicas además de la evaluación del carácter citotóxico frente a células cancerígenas de origen humano y células sanas. Asimismo, también se evaluó y la capacidad para solubilizar sustancias poco solubles en agua con la idea de utilizar estos disolventes como posibles vehiculizantes de extractos fenólicos de amplio rango de polaridad. En una segunda fase de la Tesis se han optimizado las etapas de extracción y recuperación de compuestos fenólicos de una matriz de aceite de oliva virgen para extender los parámetros más óptimos a matrices como aceites de oliva no comerciales o lampantes. Asimismo, con el objetivo de obtener oleacina y oleocantal, se constató su presencia a partir de aceites de oliva lampantes y se extrajeron a través de un método desarrollado en la presente Tesis, utilizando disolventes orgánicos convencionales cuyo rendimiento se comparó con el obtenido mediante DES/NADES. Para la recuperación se procedió mediante cromatografía líquida y se purificó mediante cromatografía líquida semipreparativa en HPLC obteniéndose una pureza superior del 98% para oleocantal y del 95 % para oleacina.
Posteriormente se estudió la actividad antiinflamatoria en células de microglía activadas mediante LPS para determinar el comportamiento de los marcadores pro-inflamatorios IL-1β, TNF-α y NLRP3 antes y después del tratamiento con los extractos digeridos y purificados mediante columna de relleno C18 (GBPE) obtenidos a partir de las variedades con mayor concentración en compuestos fenólicos, esto es, Manzanilla y Branquita con los DES/NADES más extractivos como Cit: Fru (1:1) y Mal: Sac (1:1). El análisis general de los resultados mostró que GBPE [manzanilla (Cit: Fru), branquita (Cit: Fru), manzanilla (Mal: Sac) y branquita (Mal: Sac)] redujeron la inhibición de TNF- en 49, 55, 55 y 62 % respectivamente, la inhibición de IL-1 en 52, 38, 61 y 43% respectivamente y para NLRP3 se observó una disminución del 45, 29, 59 y 40% respectivamente. Estos datos indican que el efecto antiinflamatorio va a depender del tipo de DES/NADES y de la composición y concentración fenólica de los GBPE.
Todo ello pone de manifiesto la importancia de la recuperación de los compuestos fenólicos de subproductos como el alperujo o a partir de aceites lampantes para su aplicación en el campo de la alimentación o nutraceutico obtenidos partir de disolventes que no supongan un riesgo para la salud humana y medioambiental como son los DES/NADES
