Nanoencapsulados, algunas claves para su futuro

La nanotecnología abarca la capacidad de medir, modelar y controlar materiales a dimensiones muy pequeñas (1-100 nm). Su potencial deriva de las propiedades inusuales de los materiales a escala nano y ha sido ampliamente reconocido por sectores como el electrónico, biomédico, farmacéutico, cosmético, energético, catalítico o de materiales, pero su impacto en alimentación hasta la fecha ha sido limitado. 

Las aplicaciones alimentarias más prometedoras incluyen:

• El desarrollo de nuevos ingredientes funcionales buscando aumentar la absorción y biodisponibilidad de nutrientes y suplementos saludables, 

• mejorar el gusto, color, sabor, estabilidad y/o la consistencia de alimentos; 

• desarrollar nuevos envases con propiedades mecánicas y antimicrobianas mejoradas; a los que podrán incorporarles nanosensores para la trazabilidad y la monitorización de las condiciones durante el transporte y el almacenaje, generando así una nueva generación de envases activos, inteligentes y funcionales.

• Entre las aplicaciones aún incipientes se encuentra la obtención de nanocéuticos encapsulados, para mejorar la efectividad y la eficacia en la dosificación y/o administración de nutracéuticos y compuestos bioactivos en alimentos funcionales, potenciar la salud o favorecer la generación de nuevos productos. 

Sobre este último punto, AINIA participó en uno de los proyectos de investigación en este campo más avanzados, el proyecto DINAMO.

DINAMO (Desarrollo de Nanoencapsulados para uso Alimentario), se desarrolló por un consorcio de centros de investigación punteros en España y generó nuevos conocimientos en el desarrollo y aplicación de la nanotecnología en alimentación.

Entre otros temas, se investigó en la selección de materias primas funcionales con la necesidad de ser encapsuladas para no perder sus propiedades beneficiosas para la salud. Igualmente, se probó con diferentes materiales de recubrimiento aptos para uso alimentario que permitan alcanzar las dimensiones nanométricas y que garanticen su validez y seguridad para la alimentación humana.

Nanoencapsulados, ventajas añadidas para productos funcionales

La reducción del tamaño de los encapsulados aporta diversas ventajas añadidas a los productos que los contienen, sean estos fármacos, materiales o alimentos. Entre otras, las más significativas son aumento de la superficie específica, aumento de los tiempos de residencia en el tracto gastrointestinal, mayor posibilidad de penetración en tejidos y capilares.

Así pues, los nanoencapsulados permitirían una mejora en la eficiencia de liberación y absorción de los compuestos activos en los lugares de interés del organismo o en su caso el material que lo contiene. 

Sin embargo, el desarrollo de productos basados en ingredientes nanoencapsulados conlleva ciertas dificultades relacionadas con diferentes aspectos, tanto regulatorios como técnicos, sobre los materiales a emplear, las tecnologías de nanoencapsulación, y las técnicas de caracterización.

En lo relativo a los aspectos técnicos, se han desarrollado metodologías de producción de nanoencapsulados, aplicando tecnologías muy diferentes, como procesos químicos basados en la formación de nanoemulsiones seguida de procesos de eliminación de disolvente, atomización, complejación o encapsulación con fluidos supercríticos. 

De todas ellas hablaremos, para aquellos interesados, en la Jornada de Innovación que realizaremos el próximo día 2 en Barcelona, en la que si bien la temática central será la microencapsulación, el interés creciente por la nanoencapsulación en algunos ámbitos como el farmacéutico nos ha llevado a incluir también esta temática en la jornada.

En lo relativo a su reglamentación y uso, hay que tener en cuenta que el potencial sobre los efectos beneficiosos de la nanotecnología se encuentra ampliamente descrito, sin embargo, los posibles efectos no buscados han recibido poca atención hasta el momento. 

El efecto de productos nanoencapsulados en la salud y dieta depende de muchos aspectos específicos al margen de las características químicas del producto empleado, como el tamaño de partícula y su distribución, área interfacial y propiedades superficiales o el estado de agregación del conjunto de partículas. 

El grado de penetración de las nanopartículas en el organismo, los lugares de penetración y la posible acumulación y traslocación de las nanopartículas en el organismo también podrían determinar el riesgo potencial de los materiales a escala nanométrica, tal y como han señalado algunos autores.

En principio, el desarrollo y aplicación de ingredientes nanoencapsulados con estas características debe cumplir con la reglamentación habitual en el ámbito alimentario, ya que en la actualidad, aunque se hace mención en algunos casos, no existe una normativa específica para estos casos. 

La nanotecnología en relación con el sector alimentario aparece mencionada de distintas disposiciones legales de la UE, por ejemplo en el Reglamento 1333/2008 sobre aditivos alimentarios, exponiendo la necesidad de someter los aditivos a la evaluación de EFSA, cuando se elaboren con métodos de producción o mediante el uso de materias primas significativamente diferentes de los incluidos en la determinación de riesgo, incluyendo mención específica a la nanotecnología en la definición del calificativo “significativamente diferente”.

Se hace alusión directa también en el artículo 12 del citado reglamento, donde se especifica que el aditivo alimentario en el que se produce un cambio en el tamaño de las partículas, por ejemplo mediante nanotecnología, se considera un aditivo diferente, y antes de que pueda comercializarse deberá incluirse una nueva entrada en las listas comunitarias o una modificación de las especificaciones.

También es importante que tengamos presente la definición que el Reglamento 1169/2011 establece para «nanomaterial artificial» :

• Cualquier material producido intencionadamente que tenga una o más dimensiones del orden de los 100 nm o menos o que esté compuesto de partes funcionales diferenciadas, internamente o en superficie, muchas de las cuales tengan una o más dimensiones del orden de 100 nm o menos, incluidas estructuras, aglomerados o agregados, que podrán tener un tamaño superior a los 100 nm, pero conservando propiedades que sean características de la nanoescala.

• Entre las propiedades características de la nanoescala figuran:

o las relacionadas con la gran superficie específica de los materiales considerados, y/o

o las propiedades físico-químicas específicas que son distintas de la forma no nanotecnológica del mismo material;

Según la normativa de la Unión Europea, los ingredientes nanoencapsulados y productos funcionales que incorporen nanocápsulas deben considerarse como nuevos alimentos (Reglamento 258/1997 hasta 1/1/18 y después Reglamento 2283/2015).

De este modo, antes de que nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios se introduzcan en el mercado, debe quedar demostrada su inocuidad en los controles que efectúa la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA).

En la actualidad, dada la escasez de información, el estudio de los efectos de partículas a escala nanométrica se considera un ámbito importante de investigación, como aspecto fundamental para el desarrollo. 

En AINIA contamos tanto con el conocimiento técnico especializado para la generación de nanoencapsulados a partir de diferentes tecnologías; como especialistas en líneas celulares y estudios de biodisponibilidad que pueden aportar valor en la estimación de la inocuidad de las nanopartículas para la salud humana, así como de los efectos beneficiosos del nanoencapsulado en el producto funcional. Todo ello con un potente equipo de especialistas en derecho alimentario que puede asesorar en cuanto a los pasos requeridos para la gestión y tramitación de nanoencapsulados y su uso.

Si está interesado en el tema, anímese y venga a la Jornada de Innovación del próximo día 2 en Barcelona. Nuestros expertos podrán ampliarle esta información y adaptarla a su necesidad. También puede contactar con nosotros vía teléfono o e-mail, queremos colaborar con Ud. en el avance de esta línea de investigación y su potencial en el sector.