Valorización de fuentes emergentes de origen vegetal y animal: Estrategias de mejora de su capacidad funcional

• Autores: Emma Cantero Bahillo
• Directores de la Tesis: Diana Martín García (codir. tes.), Joaquín Navarro del Hierro (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 421
• Tribunal Calificador de la Tesis: David Villanueva Bermejo (presid.), Irene Fernández Jalao (secret.), Lesbia C. Julio González (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Alimentación por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Entre los compuestos bioactivos presentes en plantas, las saponinas destacan por sus reconocidos beneficios para la salud. Estas moléculas están formadas por una sapogenina o aglicona unida a una o varias cadenas glucídicas, y se clasifican en triterpenoides o esteroideas según la estructura de la sapogenina, predominando un tipo en cada fuente vegetal. Las sapogeninas muestran mayor potencial bioactivo que sus formas glicosiladas. Por ello, resulta de gran interés el planteamiento de estrategias orientadas a potenciar y/o modular dicho potencial, como la obtención de co-extractos enriquecidos en ambos tipos de saponinas o el desarrollo de métodos avanzados para su transformación en extractos ricos en sapogeninas, como la hidrólisis ácida. Paralelamente, el interés por nuevas fuentes naturales de compuestos bioactivos se ha ampliado al reino animal. En este contexto, los insectos comestibles ganan relevancia por su perfil nutricional y funcional, además de su capacidad para bioconvertir subproductos agroalimentarios ricos en compuestos bioactivos, como las saponinas, en productos con alto valor añadido. El objetivo principal de esta tesis fue evaluar el potencial de fuentes naturales emergentes para la obtención de productos con propiedades beneficiosas para la salud, así como el desarrollo de estrategias orientadas a optimizar su funcionalidad y/o incrementar su valor añadido. Para ello, se seleccionaron como fuentes vegetales ricas en saponinas la cascarilla de quinoa (triterpenoides) y la alholva (esteroideas), y como insectos comestibles, las larvas de Tenebrio molitor y Hermetia illucens. En la primera sección, se optimizó la hidrólisis ácida asistida por microondas (MAAH) a partir de un extracto de alholva, demostrándose como alternativa eficaz al método convencional para transformar las saponinas en sapogeninas. Posteriormente, se aplicó una estrategia de co-extracción por ultrasonidos (UAE) de mezclas de alholva y cascarilla de quinoa, evaluando distintos disolventes. Se generaron tres tipos de co-extractos con diferentes proporciones de saponinas esteroideas y triterpenoides, los cuales fueron sometidos a MAAH. La evaluación de la bioactividad (hipolipidémica, antioxidante y antiinflamatoria) reveló una potenciación general tras la hidrólisis y una modulación dependiente de la materia prima predominante. La caracterización mediante HPLC y GC-MS-FID permitió identificar saponinas, sapogeninas y otros compuestos, observándose modificaciones tras la hidrólisis. La segunda sección se centró en la valorización de insectos comestibles. Se evaluó cómo el desgrasado, el disolvente de extracción y la especie afectaban la bioactividad de extractos UAE de T. molitor y H. illucens, confirmando que el desgrasado mejora la bioactividad. T. molitor presentó mayor capacidad antioxidante, mientras que H. illucens mostró una mayor inhibición de la lipasa pancreática. Esta última especie fue seleccionada para una fase de optimización, evaluándose mezclas etanol acuosas. A continuación, se evaluó en H. illucens la extracción con CO₂ supercrítico como alternativa, confirmándose su eficacia para el desgrasado y obtención de extractos mediante el empleo de co-solvente, detectándose diferencias intraespecíficas en composición y bioactividad. Posteriormente, dado el mayor desarrollo regulatorio para T. molitor, se profundizó en el estudio bioactivo de su extracto UAE, observándose efectos beneficiosos frente a factores asociados al síndrome metabólico, como actividad antioxidante, antiinflamatoria, mejora de la sensibilidad a la insulina y efectos hipolipidémicos. Finalmente, se incorporaron materias ricas en saponinas (quinoa y su subproducto la cascarilla) en la dieta de T. molitor. Las formulaciones fueron viables desde el punto de vista productivo, observándose efectos diferenciados sobre la estabilidad oxidativa y el perfil lipídico de las larvas, además de una capacidad para bioacumular saponinas sin alterar la bioactividad inherente de las larvas. En conjunto, esta tesis demuestra el potencial de las fuentes vegetales ricas en saponinas e insectos comestibles para obtener extractos multibioactivos, destacando estrategias que potencian sus efectos y la revalorización de subproductos agroalimentarios para obtener productos con alto valor añadido.