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Los aceites esenciales son extractos concentrados procedentes de plantas como las aromáticas, los cítricos o las aliáceas. Están compuestos por metabolitos secundarios generados por los vegetales para protegerse frente a plagas y microorganismos.

Estas moléculas presentan propiedades muy interesantes. Destacan las antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatorias, insecticidas y repelentes.

Los aceites esenciales son mezclas de moléculas con diversa actividad biológica. Las sustancias bioactivas responsables de las propiedades antimicrobianas son compuestos fenólicos como el carvacrol, el timol o el cinamaldehído. Además de estas sustancias mayoritarias, presentan algunos componentes minoritarios que pueden producir efectos sinérgicos con otras moléculas. Esto incrementa las propiedades antimicrobianas.

El mecanismo de acción de estas sustancias bioactivas frente a los microorganismos no está totalmente esclarecido. Los diferentes grupos de compuestos químicos presentes en los aceites esenciales pueden alterar diversos puntos diana de la célula.

Sus componentes actúan, principalmente, a nivel de membrana y producen los siguientes efectos:

  • Degradan la envoltura celular.
  • Modifican los mecanismos de transporte de membrana.
  • Interaccionan con la síntesis de nutrientes.

Su uso como conservantes

Los aceites esenciales son extractos aromáticos usados desde la antigüedad con fines cosméticos y medicinales. Hoy pueden encontrarse en el mercado tanto diferentes aceites esenciales como sus componentes individuales, ya sea extraídos del material vegetal o fabricados sintéticamente.

En la industria alimentaria estas sustancias se utilizan como aromas. Tanto la Comisión Europea como la FDA estadounidense han registrado algunos de sus componentes que pueden emplearse como aditivos alimentarios al considerarlos seguros para la salud del consumidor.

Dadas sus propiedades antimicrobianas, estos compuestos podrían ser también usados como conservantes alternativos a los conservantes químicos sintéticos tradicionales.

Los consumidores esperan encontrar en el mercado productos seguros y con una vida útil larga. También que mantengan las propiedades fisicoquímicas, nutricionales y sensoriales de los alimentos frescos.

Las técnicas de conservación convencionales se basan en el tratamiento térmico de los alimentos y la adición de conservantes químicos artificiales. Pero el uso de estos últimos está siendo cuestionado.

Los compuestos antimicrobianos de origen natural, como los aceites esenciales, pueden reemplazar o disminuir la dosis de los conservantes artificiales.

Durante los últimos años se ha estudiado la capacidad de distintos aceites esenciales y sus componentes bioactivos para inhibir el crecimiento de bacterias patógenas, como Listeria monocytogenes. También de bacterias, levaduras y mohos responsables del deterioro de los alimentos.

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Limitaciones y alternativas

A pesar de estas reconocidas propiedades antimicrobianas, el uso de estos compuestos en alimentos presenta una serie de limitaciones:

  • La aplicación de aceites esenciales con fuerte olor y sabor puede afectar las propiedades organolépticas de los alimentos.
  • Una alta volatilidad, que disminuye su potencial efecto.
  • Una limitada difusión en los alimentos, por sus propiedades hidrófobas.
  • Una baja estabilidad.
  • La interacción con los alimentos, que disminuye su efecto antimicrobiano. Esta última limitación requiere el uso de altas dosis de los aceites esenciales para asegurar el efecto antimicrobiano, que pueden ser tóxicas.

Como alternativa a la aplicación directa de los aceites esenciales, se han propuesto formas de administración novedosas basadas en la encapsulación o inmovilización de estos compuestos bioactivos en soportes orgánicos e inorgánicos.

La encapsulación permite enmascarar las propiedades sensoriales indeseadas de los aceites esenciales y proteger estos compuestos durante el procesado. Este sistema permite liberar los aceites esenciales de forma controlada para que ejerzan su acción antimicrobiana durante más tiempo.

Una segunda alternativa desarrollada recientemente en nuestro grupo de investigación se basa en la inmovilización de los componentes de aceites esenciales sobre la superficie de soportes inertes (partículas de sílice o celulosa).

Este sistema de administración permite evitar los inconvenientes asociados al empleo de los aceites esenciales libres. La inmovilización impide la liberación de las moléculas bioactivas manteniendo o, incluso, incrementando sus propiedades antimicrobianas.

Los alimentos tratados con los compuestos inmovilizados son más estables microbiológicamente y el consumidor percibe el producto como si no estuviera tratado.

Los sistemas antimicrobianos basados en la inmovilización de los componentes de aceites esenciales podrían emplearse como nuevos aditivos para estabilizar microbiológicamente alimentos como leche, zumo o confitura de frutas.

Otras aplicaciones en la industria alimentaria

Estos compuestos inmovilizados sobre soportes podrían también utilizarse como auxiliares tecnológicos en el procesado de alimentos. Se utilizarían como materiales filtrantes para el tratamiento de líquidos como agua, zumo, cerveza y vino.

Los aceites esenciales pueden también ser aplicados en la industria alimentaria como biocidas o desinfectantes de superficies y equipos.

Aparte de las propiedades antimicrobianas, se ha demostrado que estos compuestos presentan actividad antibiofilm. Esta impide que los microorganismos patógenos queden adheridos en las superficies del equipamiento de industrias alimentarias tras las rutinas habituales de limpieza.

Por todo ello, los aceites esenciales y sus componentes activos pueden suponer una alternativa a los tratamientos de conservación convencionales para la estabilización microbiana de los alimentos y la prevención de la contaminación de los mismos.

Aunque la aplicación de estos extractos vegetales se ve condicionada por algunas de sus características, se están desarrollando sistemas de administración innovadores que permiten superar las limitaciones preservando las propiedades antimicrobianas.

Por María Ruiz Rico, Técnico de investigación con grado doctor, Universitat Politècnica de València

Publicado originalmente por The Conversation