Metodologías analíticas avanzadas para el aseguramiento de la calidad de complementos alimenticios y la extracción selectiva de compuestos bioactivos

• Autores: Ignacio Jiménez Amezcua
• Directores de la Tesis: Ana Cristina Soria Monzón (dir. tes.), Ana Isabel Ruiz Matute (dir. tes.), M. Luz Sanz Murias (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 335
• Títulos paralelos:
  • Advanced analytical methodologies for quality assurance of food supplements and selective extraction of bioactive compounds
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jon Sanz Landaluce (presid.), Esther Gómez Mejía (secret.), Miguel Herrero Calleja (voc.), María Castro Puyana (voc.), Luisa Fernanda Ramos Bordajandi (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Avanzada por la Universidad Complutense de Madrid
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Química
    • Química analítica
      • Análisis cromatográfico
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    El mercado de los complementos alimenticios de origen vegetal (CAV) ha experimentado en los últimos años un notable crecimiento impulsado por el interés social en promover un mejor estado de salud asociado a su consumo. Sin embargo, las limitaciones en la regulación y la elevada demanda de estos productos han favorecido el ejercicio de prácticas fraudulentas que afectan su calidad, generando desconfianza en el consumidor y pérdidas económicas para las empresas del sector. Por ello, resulta de gran interés el desarrollo de nuevas aproximaciones analíticas que permitan una mejor caracterización y evaluación de la calidad de los CAV. Por otra parte, tanto la industria alimentaria como el sector de los nutracéuticos buscan mejorar la obtención y caracterización de nuevos extractos ricos en compuestos bioactivos para su empleo como ingredientes funcionales o complementos alimenticios, utilizando para ello metodologías más eficaces y sostenibles. Por consiguiente, y dentro de un contexto de economía circular, la extracción de compuestos bioactivos de alto valor añadido representa una vía de revalorización de subproductos agroalimentarios de gran interés. En base a lo expuesto, los objetivos principales de esta Tesis Doctoral, se han centrado en (i) el desarrollo de nuevas metodologías (multi)analíticas para la evaluación de la calidad y genuinidad de CAV y (ii) el desarrollo de procesos de extracción y fraccionamiento de compuestos bioactivos eficaces y medioambientalmente sostenibles. Para alcanzar estos objetivos se han abordado dos líneas principales de investigación.

    En la primera de ellas, se recogen los resultados correspondientes al desarrollo de metodologías (multi)analíticas, basadas en el empleo conjunto de diferentes técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas (MS) o en el análisis directo por dicha técnica, para la evaluación de fraudes de calidad en complementos alimenticios de Coleus forskohlii y ajo negro. Estas metodologías han permitido detectar fraudes asociados al contenido del compuesto bioactivo declarado, a la adición de sustancias no declaradas en el etiquetado, a la presencia de compuestos bioactivos de origen sintético o a la sustitución de la fuente natural por otra de menor valor económico. Asimismo, se ha demostrado el potencial de las metodologías directas por MS para su empleo en el control rutinario de la calidad de CAV y para la detección rápida y eficaz de posibles fraudes a los que se ven sometidos.

    Atendiendo a la segunda línea de investigación, se ha considerado la optimización del procesado del ajo envejecido, con el objetivo de favorecer simultáneamente tanto su contenido en compuestos bioactivos como la mejora de sus características organolépticas. Además, se han desarrollado nuevas metodologías de extracción basadas en técnicas avanzadas (asistidas por microondas o ultrasonidos o empleando líquidos presurizados), más eficaces y sostenibles, para su aplicación a ajo negro y subproductos del ajo para la revalorización de los mismos. Finalmente, se ha explorado el empleo de disolventes eutécticos profundos naturales (NADESs) como extractantes sostenibles y seguros alternativos a los disolventes orgánicos tradicionales para el fraccionamiento selectivo de carbohidratos bioactivos de bajo peso molecular frente a no bioactivos a partir mezclas sintéticas o productos vegetales, con prometedores resultados de enriquecimiento en la mayoría de las aplicaciones consideradas. Cabe destacar que estos estudios preliminares abren nuevas vías de investigación en este campo, escasamente abordado hasta el momento.

    Los resultados descritos en esta Tesis suponen una contribución destacable en el campo de los complementos alimenticios e ingredientes alimentarios de gran interés actual y repercusión, tanto para los consumidores, las empresas productoras y comercializadoras de dichos productos y los organismos encargados de su regulación.

  • English

    The market of plant-based food supplements (CAV) is a dynamic sector in constant expansion, promoted by the lifestyle of the current society, where these products are aimed at improving consumer performance, health or well-being. However, their increasing demand and the limitations of supplement regulation have created an environment ideal for fraudulent practices targeting these products. Such practises not only negatively affect the quality of the products,leading to consumer mistrust, but also result in significant losses for companies of the sector. Inthis sense, the development of new analytical approaches is essential to achieve a better characterization of CAV composition and to evaluate their quality. On the other hand, one of themmain interests shared by the food industry and the nutraceutical sector, is the development of more efficient and environmentally friendly procedures for the extraction and characterization of new bioactive compounds to be used as functional ingredients or food supplements. Thus, within the context of a circular economy, the extraction of high added-value bioactive compounds is presented as an interesting alternative for the revalorization of agri-food by-products...