Facultad de Ciencias

Pablo Arranz Martínez

Directores: Dr. Carlos Torres, Dr. Luis Vazquez

En los últimos años, se han descubierto numerosos ingredientes bioactivos con prometedores efectos como potenciales agentes terapéuticos. Sin embargo, esta actividad, que ha sido demostrada en ensayos in vitro, no siempre ha mostrado los mismos resultados cuando se han llevado a cabo ensayos in vivo. Esto puede ser debido a que estos compuestos, en muchas ocasiones con carácter lipófilo, pueden tener una baja estabilidad durante la digestión gástrica, que deriva en una precipitación o una degradación de los mismos. En consecuencia, esta falta de bioactividad puede estar relacionada con una baja bioaccesibilidad y biodisponibilidad en el organismo.

Con el fin de mejorar la absorción de estos compuestos bioactivos, se han desarrollado numerosas estrategias, entre las que se encuentra el uso de vehículos lipídicos. Si bien la función de estos sistemas lipídicos es el transporte y protección de dichos compuestos bioactivos durante el proceso digestivo, adicionalmente, con el fin de proporcionar un valor añadido a estos vehículos, se plantea la posibilidad de utilizar aceites con propiedades bioactivas complementarias a las del ingrediente bioactivo vehiculizado.

Los estudios realizados durante el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, han tenido como objetivo el desarrollo de vehículos lipídicos compuestos por alquilgliceroles. El interés por el uso de estas moléculas se debe a sus propiedades anticancerígenas, antineoplásicas e inmunomoduladoras entre otras. No obstante, hay que remarcar que estos compuestos tienen un bajo grado de digestibilidad, debido a la presencia de un enlace éter, lo que supone un punto clave a la hora de desarrollar estos vehículos. Así pues, se han diseñado dos líneas de trabajo.

En primer lugar, se ha optimizado el proceso de glicerolisis enzimática de un aceite de hígado de tiburón quimera, con un contenido en alquilglicerol diesterificado del 80%. Bajo las condiciones óptimas de reacción (40 °C, en presencia de la lipasa de Candida antarctica inmovilizada como biocatalizador, relación molar aceite:glicerina 1:1 y el uso de 67% (p/p) de ciclopentanona como medio de reacción), se ha conseguido obtener un producto final con un contenido en monoglicérido superior al 30%, lo que le confiere potenciales propiedades autoemulsionables.

Este proceso ha sido fácilmente escalable a planta piloto, obteniendo tasas de conversión similares a las conseguidas a nivel laboratorio. La reutilización del biocatalizador en consecutivos ciclos de reacción en planta piloto ha permitido el estudio cinético de la reacción de glicerolisis de este aceite. De este modo, se ha calculado la tasa de conversión de cada una de las especies presentes en el medio de reacción, observando que la velocidad de desaparición del triglicérido es 1.5 veces superior a la de alquilglicerol diesterificado, lo que demuestra que el biocatalizador utilizado presenta una discriminación hacia la conversión del éter lipídico. Adicionalmente, se ha estimado la vida media de dicha lipasa en 145 h bajo las condiciones de reacción estudiadas.

El producto obtenido a partir de la reacción de glicerolisis enzimática de aceite de hígado de tiburón quimera, ha mostrado un comportamiento cristalino hasta 45 °C, atribuido a la presencia de la fracción de monoglicérido. El estudio de distintos tratamientos térmicos mostró una influencia sobre las cinéticas de cristalización y la estabilidad polimórfica del producto de glicerolisis.

Por último, el planteamiento de una estrategia adicional para el empleo de alquilgliceroles en formulaciones lipídicas condujo a la modificación de una fosfatidilcolina comercial con una molécula de alquilglicerol, concretamente el batil alcohol, mediante una reacción transfosfatidilación, catalizada por la fosfolipasa D. La optimización de las condiciones de reacción permitió la obtención de un nuevo fosfolípido, el fosfatidilbatil alcohol, con una pureza superior al 70%, con potenciales propiedades bioactivas en su uso como vehículo lipídico.