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Procesado para la conservación de alimentos

En los últimos años, un creciente número de disciplinas científicas han mostrado su interés por el potencial del Procesado por Altas Presiones Hidrostáticas (HPP). Tal es el caso de las Industrias Farmacéutica y Cosmética, que, recientemente, han empezado a aprovechar y desarrollar las múltiples posibilidades que ofrece esta tecnología. En este post, te presentamos las principales aplicaciones comerciales de HPP para productos farmacéuticos y cosméticos que, además, podrás descubrir en detalle durante la sesión “Productos de farmacia y cosmética con HPP”, ofrecida durante la HPP Innovation Week.


Inactivación de agentes biológicos (bacterias, mohos, levaduras y virus)

La principal aplicación comercial de HPP en este campo consiste en la inactivación de agentes biológicos (bacterias, mohos, levaduras y virus), es decir, en la llamada “pascalización” de materiales termo-, quimio- o radio-sensibles.

Entrando más en detalle, esta aplicación se puede clasificar en tres subcategorías según el objetivo principal buscado:

Desarrollo de productos cosméticos orgánicos y libres de aditivos

Gracias a la inactivación de microorganismos patógenos que aporta HPP, es posible desarrollar productos seguros microbiológicamente  y con una mayor vida útil, conservando la funcionalidad y actividad de moléculas termolábiles. Este es el ejemplo de Lycolab, empresa biotecnológica con participación en la HPP Innovation Week, donde podrás conocer en detalle su experiencia con el uso de HPP en la obtención de biocolágeno. Brevemente, gracias a un proceso combinado de liofilización y alta presión (HPP), han conseguido desarrollar un producto de biocolágeno microbiológicamente seguro, sin empleo de conservantes ni estabilizantes que, además, mantiene toda la funcionalidad de esta beneficiosa sustancia.

Figura 1. Proceso de Lycolab combinando HPP y liofilización para la obtención de biocolágeno
Figura 1. Proceso de Lycolab combinando HPP y liofilización para la obtención de biocolágeno

Tal es así que, como ya ha certificado ECOCERT, se trata de una materia prima completamente natural y respetuosa tanto con el animal que la segrega (caracol común de jardín), como con el medio ambiente.

Desarrollo de productos farmacéuticos aún más seguros

En esta línea, otra opción consiste en aumentar aún más la seguridad de productos farmacéuticos ya estériles, gracias a este paso adicional de inactivación microbiológica con HPP tras el envasado. Este es el caso de Bioluz, un laboratorio farmacéutico que también explicará en esta sesión su experiencia con el empleo de la tecnología HPP con este propósito.

Desarrollo de nuevas vacunas

Finalmente, otra aplicación potencial siguiendo la inactivación microbiológica aportada por HPP, incluye el desarrollo de nuevas vacunas con patógenos inactivados por presión, pero conservando, o incluso mejorando su immunogenicidad. Desde la Universidad de Aveiro, el Dr. Saraiva explicará más en detalle el tema durante esta sesión de la HPP Innovation Week.

Producción de proteínas modificadas con interés médico o farmacéutico

La siguiente aplicación comercial de HPP en Farmacia y Cosmética consiste en la producción de proteínas modificadas con interés médico o farmacéutico.

El efecto de HPP en proteínas ha sido ampliamente estudiado: si bien valores de presión > 400 MPa pueden desnaturalizar las proteínas, condiciones de presión más suaves ( ̴ 200 MPa) a menudo solo afectan la estructura cuaternaria, resultando en la disociación de proteínas oligoméricas. En este sentido, cabe mencionar la Tecnología BaroFold de renaturalización de proteínas de alta presión, proceso patentado PreEMT. Concretamente, consiste en someter agregados de proteínas a una presión elevada, lo que permite su disociación y posterior renaturalización adecuada de las proteínas constituyentes.

Figura 2. Efectos de la presión en agregados proteicos. Como se puede ver aquí, un incremento de presión puede disociar y desplegar agregados proteicos. Al descomprimir, las proteínas se renaturalizan hacia sus conformaciones nativas y estables.
Figura 2. Efectos de la presión en agregados proteicos. Como se puede ver aquí, un incremento de presión puede disociar y desplegar agregados proteicos. Al descomprimir, las proteínas se renaturalizan hacia sus conformaciones nativas y estables.

 

Este proceso conlleva beneficios tales como:

  • Estabiliza las proteínas parcialmente desplegadas y previene su reagrupación aleatoria.
  • Ahorro significativo de agentes caotrópicos para la renaturalización de proteínas.
  • Eleva el nivel de proteínas en su estado nativo y biológicamente activo, lo que mejora la eficiencia y homogeneidad del producto final y el rendimiento del proceso, por tanto reduciendo el coste unitario.
  • Menores niveles de agregados proteicos pueden resultar en una immunogenicidad reducida de las proteínas.

Hidrólisis enzimática asistida por Presión Hidrostática Media Alta para la industria cosmética

Otra aplicación comercial con potencial en este sector consiste en la hidrólisis enzimática asistida por HPP entre 80 MPa y 200 MPa. De hecho, productos de alta calidad tales como, extracto de placenta o suplemento de colágeno, se han comercializado después de realizar su hidrólisis enzimática bajo presión.

Extracción limpia y en frío de compuestos de interés desde su materia prima

Finalmente, otra de las aplicaciones comerciales de HPP para estas industrias incluye la extracción limpia y en frío de compuestos de interés desde su materia prima (origen animal o vegetal).

A presiones por encima de 200 MPa, es posible la extracción en frío de compuestos termosensibles, sin un mayor daño o desnaturalización. Además, la extracción asistida con alta presión alcanza un mayor rendimiento de extracción, con menor consumo energético, siendo más respetuosa con el medio ambiente que las técnicas de extracción convencionales.

En este sentido se ha estudiado, por ejemplo, la extracción de lyprinol desde mejillones verdes en Nueva Zelanda, o también, la extracción de enzimas desde materia prima de origen vegetal.

Si deseas explorar más en este tema, no dudes en unirte a la completa sesión “Productos de farmacia y cosmética con HPP” de la HPP Innovation Week y contáctanos si te surge cualquier duda. ¡Aquí estaremos a tu disposición!

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