Residuos de frutas exóticas convertidos en protectores solares

Al revisar literatura científica, la química farmacéutica July Pauline Londoño Sanabria, magíster en Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, encontró que los residuos de estas frutas pueden contrarrestar la oxidación de la piel causada por el sol, y protegerla.

Al respecto, evidenció por ejemplo que el epicarpio (cáscara) del chontaduro presenta contenido de ácidos fenólicos y carotenoides, antioxidantes naturales que pueden disminuir la incidencia de ciertas enfermedades generadas por la exposición al sol, lo mismo el cáliz de la uchuva, que sería el subproducto con mayor contenido y variedad de estas moléculas entre las frutas estudiadas.

Por su parte, los extractos de semillas de gulupa ya se han incluido en matrices cosméticas por su potencial fotoprotector, y su cáscara cuenta con metabolitos tipo flavonoides, antocianinas y carotenoides que defienden la piel de los efectos de la radiación ultravioleta.

Así mismo, el orujo (residuos del jugo) y la cáscara de pitahaya tendrían una alta cantidad de antioxidantes tipo flavonoides, ácidos fenólicos y estilbenos, mientras que el borojó tiene subproductos con presencia de compuestos fenólicos, aunque la investigadora aclara que “no se puede decir que tiene potencial fotoprotector, ya que no hay literatura que detalle las biomoléculas que lo componen”.

Tecnologías de extracción

En Colombia los productos que más pérdidas y desperdicios generan son las frutas y verduras. Según el Ministerio de Agricultura, el 58 por ciento de las producidas corresponden a residuos. Algunas frutas propias de la región generan toneladas de residuos al año; por ejemplo, de la gulupa se producen 16.120 toneladas/año, de chontaduro 13.732 toneladas/año, la pitahaya ocasiona 5.870 toneladas/año y la uchuva 4.832 toneladas/año.

Por esto, la magíster Londoño identificó biomoléculas con actividad fotoprotectora en subproductos de estas frutas exóticas y relacionó tecnologías de extracción y condiciones operacionales para proponer biorrefinerías que permitieran obtener estas moléculas fotoprotectoras.

“Gracias a su amplia biodiversidad, Colombia tiene todo el potencial para desarrollar sus propios productos químicos, farmacéuticos o cosméticos a partir de fuentes naturales. Sin embargo, una importante cantidad de las frutas que se producen no se exportan ni se usan, y se pierden en diversas etapas de su cadena de abastecimiento, aunque los mal considerados como “residuos” se pueden aprovechar en diversos productos”, menciona la investigadora.

Agrega que “a pesar de que en general las frutas se ven como alimentos, sus subproductos pueden dar valor a diferentes sectores económicos, dada su alta variedad de compuestos y actividades biológicas; por eso la ciencia debería centrar sus fuerzas en este tipo de investigaciones”.

Biorrefinería, un proceso sostenible

Después de identificar los metabolitos secundarios con actividad fotoprotectora dentro de estos residuos, la química revisó metodologías de extracción verdes con las que estos subproductos podrían ser transformados a extractos con múltiples posibles usos.

Por ejemplo, emplear solventes en estado supercrítico, presurizado y subcrítico es una alternativa para obtener extractos con alto contenido de moléculas de interés y baja toxicidad, lo que facilita incluirlas en matrices cosméticas.

Para obtener compuestos fotoprotectores de polaridad baja y media, como los carotenoides, el uso de dióxido de carbono (CO2) en condiciones supercríticas, mezclado con proporciones de etanol, modifica la polaridad de este y favorece la extracción de dichos compuestos.

Mientras que, para conseguir compuestos de polaridad media-alta, como los fenólicos, una técnica de extracción verde podría ser el uso de etanol presurizado a temperaturas inferiores a 100 °C y presión aproximada a 100 bar; y el empleo de agua subcrítica, a condiciones de 100 bar y temperaturas mayores a 100 °C.

La magíster afirma que “estos hallazgos teóricos servirían como impulso para llevar a la práctica investigativa estas metodologías de extracción verdes, pues que el uso y desarrollo de técnicas de biorrefinerías en las cadenas de abastecimiento de frutas exóticas podrían diversificar más sus subproductos al punto de utilizarlos tanto en cosmética y biocombustibles como en otros productos”.

“Colombia avanza hacia el uso de tecnologías verdes y algunas empresas ya desarrollan tecnologías de extracción como las de fluidos supercríticos, un eslabón que integra el sector agroindustrial del país con industrias como la farmacéutica y cosmética y contribuyen a una economía circular y sostenible con múltiples beneficios para el desarrollo económico del país”, concluye la investigadora.