Obtención de lípidos estructurados a partir de microalgas

Abstract

Los lípidos estructurados se definen generalmente como triglicéridos que han sido modificados mediante reacciones químicas o enzimáticas para cambiar su composición en ácidos grasos y la distribución posicional de éstos en la molécula de glicerol. Son triglicéridos diseñados para tener propiedades funcionales específicas, con aplicaciones alimentarias, médicas y nutricionales. Ejemplos de lípidos estructurados son los diseñados como sustitutos de la manteca de cacao, aceites y grasas bajas en calorías, triglicéridos sustitutos de la fracción lipídica de la leche humana o aceites enriquecidos con ácidos grasos específicos. Las microalgas son una fuente valiosa y rica de aceites que pueden modificarse para sintetizar triglicéridos estructurados para las industrias alimentaria y nutracéutica. Además, los aceites de microalgas son una fuente emergente de lípidos que presentan múltiples ventajas sobre otras, entre ellas una mayor productividad de lípidos en términos de g/L/día, que no se ve afectada por cambios estacionales, la necesidad de poca mano de obra, su fácil escalado y la presencia de determinados ácidos grasos esenciales, como los ácidos grasos poliinsaturados omega-3. La conversión del aceite de microalgas en triglicéridos estructurados implica procesos como la rotura celular, la extracción y purificación de los lípidos y la síntesis enzimática de los lípidos estructurados. Los métodos de rotura celular se basan en pretratamientos físicos, biológicos y químicos, como la extrusión, la homogeneización de alta presión, la hidrólisis enzimática, el pretratamiento en campo eléctrico pulsado o los pretratamientos ácidos y alcalinos. Uno de los métodos más comunes y efectivos para la extracción de lípidos de la biomasa microalgal es mediante disolventes orgánicos, aunque hay otros métodos más respetuosos con el medio ambiente, como la extracción mediante biodisolventes, con CO2 supercrítico o la extracción con láser y adsorbentes. Posteriormente, es necesario purificar las especies lipídicas útiles para la síntesis de lípidos estructurados. Algunas de las técnicas más utilizadas son la purificación por cristalización con disolventes a baja temperatura, extracción en sistemas bifásicos etanol-hexano y la destilación molecular. En los últimos años, la utilización de lipasas en la producción de triglicéridos estructurados ha aumentado considerablemente, principalmente porque las reacciones catalizadas por lipasas tienen importantes ventajas en comparación con los métodos químicos, como son la especificidad de las lipasas hacia las distintas posiciones de los ácidos grasos en la molécula del triglicérido, las suaves condiciones de reacción, la fácil separación de los productos y el carácter "verde" (poco contaminante) del proceso. Este tipo de lípidos puede sintetizarse por diferentes vías, según el tipo de triglicérido y la naturaleza del sustrato. En la síntesis de triglicéridos estructurados a partir de aceites y grasas naturales normalmente se utilizan las reacciones de interesterificación, acidólisis, esterificación y alcoholisis enzimáticas, así como combinaciones de estas reacciones en un proceso enzimático de dos etapas.