Las técnicas de encapsulación se consideran una estrategia prometedora y emergente para superar la inestabilidad química inherente o escasa solubilidad de los bioactivos; debido a la presencia de una capa protectora circundante. Diversos sistemas son utilizados para bioactivos naturales, algunos de ellos se han aplicado con éxito a compuestos de microalgas.
Microalgas
Las microalgas son microorganismos fotosintéticos primarios unicelulares. Su clasificación se basa en varias propiedades, como la pigmentación, la naturaleza química de los productos de almacenamiento fotosintéticos, la organización de las membranas fotosintéticas y otras características morfológicas.
Se han informado muchas ventajas relacionadas con su proceso de cultivo en comparación con otras materias primas. A través de la evolución adaptativa y la diversidad metabólica, las microalgas han desarrollado una amplia gama de compuestos biológicamente activos de alto valor, que incluyen pigmentos, antioxidantes, polisacáridos, triglicéridos, ácidos grasos y vitaminas.
Técnicas de encapsulación
La barrera protectora proporcionada por la encapsulación ofrece varias ventajas. La razón principal para desarrollar estos sistemas de partículas es mantener las propiedades biológicas, funcionales y fisicoquímicas del agente activo.
Se han propuesto varias técnicas para procesos de encapsulación. Antes de elegir una técnica, los aspectos cruciales a analizar son el tipo y propiedades de los materiales de núcleo y recubrimiento, y la aplicación propuesta y las características del sistema final.
- El secado por pulverización es una de las técnicas de encapsulación más antiguas y más utilizadas, principalmente en el sector alimentario. En primer lugar, el agente activo se dispersa o disuelve en una solución acuosa o una preparada con el material de revestimiento. A continuación, la mezcla se atomiza, donde se forman pequeñas gotas y se secan con aire caliente en circulación.
- La técnica de extrusión es otra opción bastante común para obtener un sistema de encapsulación. Consiste en el paso de una solución compuesta por el material de recubrimiento y el agente activo a través de una boquilla, llegando a un ambiente gelificante.
- La coacervación consiste en la formación de dos fases inmiscibles a partir de una solución que contiene un polímero disperso. La sustancia a encapsular se dispersa en una solución polimérica, que actuará como material de recubrimiento. Mediante diferentes métodos, se induce la separación del polímero, creando una nueva fase (coacervado). La partícula formada puede recogerse mediante centrifugación o filtración, seguido de lavado, secado o endurecimiento.
- La emulsificación es una técnica de aplicación continua en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. Consiste en un sistema formado por al menos dos líquidos inmiscibles, donde uno de los líquidos se dispersa como pequeñas gotas esféricas en el otro; rodeado por una fina capa interfacial de moléculas tensioactivas.
Encapsulación de microalgas para cosméticos
Las microalgas producen metabolitos en respuesta a cambios en el medio; cuya función principal está ligada a la capacidad de la célula para regenerarse y autoprotegerse frente a condiciones adversas externas. En este contexto, se supone que estos compuestos podrían provocar el efecto equivalente cuando se aplican sobre la piel.
Los bioactivos de microalgas podrían desempeñar un papel ventajoso en el mantenimiento del estado de salud de la piel y en el tratamiento de algunos problemas dermatológicos; como hiperpigmentación, deshidratación, fotooxidación, fotoenvejecimiento, así como protección contra el cáncer de piel.
La encapsulación de H. pluvialis en liposomas fue capaz de inhibir el daño cutáneo inducido por los rayos UV, la degradación del colágeno y la producción de melanina; por lo tanto, muestra su potencial como formulación protectora contra los trastornos cutáneos inducidos por los rayos UV.
Un parche de nanofibras impregnado de extracto de la microalga Arthrospira sp. en forma de doble capa, preparado mediante la técnica de electrohilado, tuvo beneficios que demostraron su potencial para ser un producto innovador para el cuidado de la piel.
La ficocianina bioactiva se encapsuló en hialurosomas, un tipo de vesícula fosfolipídica inmovilizada con hialuronano sódico. Los hialurosomas favorecieron la deposición de ficocianina en las capas más profundas de la piel. Los resultados también muestran que los hialurosomas cargados con ficocianina eran altamente biocompatibles.
Aplicaciones futuras de las técnicas de encapsulación
Los bioactivos de microalgas pueden ser muy aplicables en varias áreas. Pero sin la protección adecuada durante el procesamiento y almacenamiento, así como sin las propiedades biofarmacéuticas adecuadas, la eficacia de su funcionalidad puede verse totalmente comprometida.
Muchos de los sistemas de encapsulación desarrollados a este respecto han demostrado su eficacia en términos de mejora de la estabilidad y biodisponibilidad; lo que sugiere que también podrían aplicarse a fines farmacéuticos o cosméticos. Las diferentes condiciones de almacenamiento, pueden permitir una adecuada bioabsorción y permeación cutánea, mejorar las propiedades fisicoquímicas y controlar la liberación del compuesto en el sitio objetivo.
Además, la evaluación in vivo e in vitro de diversas actividades biológicas ha demostrado que los bioactivos encapsulados son capaces de proporcionar un efecto terapéutico mucho mayor que su forma libre. Por lo tanto, la combinación de las propiedades biológicas de los compuestos derivados de microalgas y las ventajas de un sistema de encapsulación parece ser una estrategia prometedora para desarrollar productos innovadores y más saludables.
