Investigadores desarrollan tecnología sostenible para extraer isoflavonas del salvado de soja

Trabajo realizado en la Universidad Estadual de Campinas utilizó solventes ambientalmente amigables y ondas ultrasónicas para remover la sustancia y aumentar su absorción por el organismo

Por Thais Szegö  |  Agência FAPESP – Un estudio realizado en la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil, comprobó la eficiencia de un proceso más sostenible para extraer isoflavonas del salvado de soja y capaz de aumentar su biodisponibilidad. La sustancia se utiliza en alimentos, cosméticos y suplementos por sus efectos benéficos para la salud, como el combate a enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares, diabetes tipo 1 y tipo 2, hiperglucemia, actividades anticancerígenas, antimicrobianas y antioxidantes, además de su capacidad de unirse a los receptores de estrógeno, modulando así los desequilibrios hormonales y potencialmente previniendo o aliviando los síntomas relacionados con la menopausia.

El problema es que, tradicionalmente, estas isoflavonas se separan del salvado mediante técnicas antiguas que consumen mucho tiempo y utilizan solventes tóxicos. “Por eso, nuestra investigación buscó resolver esta cuestión aplicando una tecnología innovadora y sostenible que combina solventes ambientalmente amigables bajo alta presión con ondas ultrasónicas para intensificar la extracción”, explica el ingeniero de alimentos Pedro Henrique Santos, del Laboratorio Multidisciplinar de Alimentación y Salud (LabMAS), de la Facultad de Ciencias Aplicadas (FCA) de la Unicamp, quien participó en el trabajo.

Después de descubrir la forma más eficiente de extraer las isoflavonas del salvado de soja utilizando la nueva tecnología, los investigadores aplicaron una enzima que descompuso estas moléculas en fracciones menores llamadas genisteína y daidzeína, que son más fácilmente absorbidas por el organismo de manera similar a lo que ocurre con la leche deslactosada.

“La combinación de ambas etapas resultó en un extracto totalmente rico en isoflavonas ya en su forma activa [genisteína y daidzeína], en menos tiempo que los métodos tradicionales y de manera 100% sostenible. Además, el salvado que sobró del proceso mantuvo su alto contenido de proteínas, pudiendo utilizarse en la alimentación animal o en el desarrollo de suplementos proteicos vegetales, generando dos productos de alto valor agregado a partir de un mismo subproducto”, afirma Santos.

Parte de los investigadores que trabajaron en este estudio se dedicó a buscar una nueva forma de valorizar otro subproducto muy interesante del cacao: las cáscaras de la almendra del fruto. Se asemejan a los nibs de cacao, con un olor muy similar, pero son muy fibrosas, por lo que normalmente se descartan.

“El material contiene compuestos que pueden ser de interés para distintas industrias, como las de alimentos y cosméticos, pues posee efectos benéficos para la salud. Por lo tanto, nuestra intención fue extraer esas sustancias de forma que pudiéramos obtener una fracción enriquecida de cada una de ellas”, explica Felipe Sanchez Bragagnolo, ingeniero de procesos y biotecnología que trabaja en el mismo laboratorio que Santos.

Para eso, los investigadores —que contaron con la participación de María González-Miquel, de la Universidad Politécnica de Madrid (España), y Dario Arrua, del Future Industries Institute de la Universidad de Australia del Sur— utilizaron un equipo que opera bajo presiones mucho mayores que una olla a presión doméstica. En este sistema, agua y etanol (solventes seguros) pasan a través de las cáscaras de las almendras de cacao y extraen los compuestos de interés hacia la solución.

Luego, esta solución pasa por una especie de filtro inteligente que separa las fracciones según la afinidad química: lo que “prefiere” agua sale en las fracciones más acuosas; lo que “prefiere” etanol aparece en fracciones más ricas en etanol. Así, es posible obtener porciones más puras de cada grupo de compuestos.

Con esto, los científicos lograron mejorar el sistema empleado, permitiendo extraer y separar los compuestos, obteniendo una fracción rica en teobromina —principal compuesto de las cáscaras de las almendras de cacao—, seguida por otra con bastante cafeína y una última repleta de compuestos fenólicos.

“Estos hallazgos pueden emplearse en diferentes contextos. Una de las posibilidades es el uso del sistema para el control de calidad de la materia prima, ya que podemos verificar, en menos etapas, qué hay y cuánto hay en el material vegetal. Otra aplicación, más específica para el cacao, es el aprovechamiento dirigido de las fracciones”, explica Bragagnolo.

De este modo, si una industria se interesa, por ejemplo, en utilizar teobromina en algún producto, será posible ampliar la escala del proceso y obtener una fracción enriquecida y más pura de esa sustancia, proveniente de las cáscaras de la almendra del cacao.

Las investigaciones, cuyos resultados fueron publicados en dos artículos en el periódico Food Chemistry, contaron con el apoyo de la FAPESP (procesos 23/11025-6, 23/12621-1, 22/10469-5, 21/12264-9, 19/13496-0 y 18/14582-5)

El artículo Eco-efficient extraction of daidzein and genistein from soybean meal: Integrating enzymatic hydrolysis and HIUS-PLE puede leerse en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814625037070.

El artículo An updated gradient PLE-SPE×HPLC-PDA system for the extraction, concentration, fractionation, and analysis of valuable compounds from cocoa bean shells puede leerse en: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814625034508?via%3Dihub.