Diseño, desarrollo y optimización de diferentes sistemas de liberación modificada para la protección y vehiculización de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 y curcumina
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Vellido Pérez, José AntonioEditorial
Universidad de Granada
Departamento
Universidad de Granada. Programa de Doctorado en QuímicaMateria
Sistema de liberación modificada Ácidos grasos poliinsaturados omega-3 Curcumina Modified release system Omega-3 polyunsaturated fatty acids Curcumin
Date
2021Fecha lectura
2021-06-29Referencia bibliográfica
Vellido Pérez, José Antonio. Diseño, desarrollo y optimización de diferentes sistemas de liberación modificada para la protección y vehiculización de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 y curcumina. Granada: Universidad de Granada, 2021. [http://hdl.handle.net/10481/69654]
Sponsorship
Tesis Univ. Granada.; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (FPU17/03005); Plan Propio de Investigación de la Universidad de Granada (PPJIB2018-24); Grupo de Investigación TEP-025 (Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Granada)Abstract
La presente Tesis Doctoral es una contribución al conocimiento de los sistemas
de liberación basados en oleogeles y en emulsiones como potenciales opciones
tecnológicas para la encapsulación, protección, vehiculización y liberación de altas
dosis de PUFAs ω-3 y curcumina por vía oral.
Para ello, sobre cada sistema de liberación considerado (oleogel, emulsión
simple W/Og, emulsión simple Og/W y emulsión múltiple W1/Og/W2), primero se
seleccionaron las variables más importantes a considerar en un diseño de experimentos
y sus rangos correspondientes. A partir de estas variables independientes, se aplicó un
diseño que permitiese evaluar simultáneamente el efecto de todas ellas y de sus posibles
interacciones sobre las variables respuesta de interés (tamaño de partícula –si procede–,
oxidación lipídica primaria y secundaria, y capacidad de retención de curcumina).
Además, cada diseño contó con una muestra adicional (control) que permitía evaluar el
impacto del proceso de oleogelificación del aceite o de emulsificación del oleogel sobre
las variables respuesta. A continuación, para ajustar cada respuesta se establecieron
modelos de segundo orden con interacciones que representaron adecuadamente los datos experimentales. Seguidamente, se identificaron todas las variables
estadísticamente significativas y se analizaron sus efectos sobre la variable respuesta.
Para terminar, se examinó de manera individual cada una de las respuestas de interés
ajustadas para identificar el conjunto de variables de operación que conduce a su óptimo
individual (máximo o mínimo). Puesto que, como era de esperar, los conjuntos de
condiciones experimentales óptimas no fueron iguales en todas las respuestas, se llevó a
cabo un análisis de optimización simultánea utilizando la metodología de superficie
multi-respuesta para obtener los mejores resultados en términos globales. Finalmente,
sobre una de las fórmulas óptimas se realizaron estudios reológicos, de estabilidad de la
emulsión –si procede– y la curcumina incorporada con el tiempo frente a distintas
condiciones ambientales que podrían afectarle (como el pH, la fuerza iónica, la luz o la
temperatura), y de bioaccesibilidad y biodisponibilidad en condiciones fisiológicas
humanas. This Doctoral Thesis is a contribution to the knowledge of delivery systems
based on oleogels and emulsions as potential technological options for the
encapsulation, protection, transport, and release of high doses of ω-3 PUFAs and
curcumin by the oral way.
For this purpose, for each delivery system considered (oleogel, W/Og simple
emulsion, Og/W simple emulsion, and W1/Og/W2 multiple emulsion), the most
important variables to have into account in an experimental design were first chosen
with their corresponding ranges. From these independent variables, a design was
applied to simultaneously evaluate the effect of all of them and their possible
interactions on the response variables of interest (particle size –if applicable–, primary
and secondary lipid oxidation, and curcumin retention capacity). In addition, each
design had an additional sample (control) that made it possible to evaluate the impact of
the oil oleogelification or oleogel emulsification process on the response variables.
Subsequently, in order to adjust each response, second-order models with interactions
that adequately represented the experimental data were established. Following this, all
statistically significant variables were identified and their effects on the response
variable were analyzed. Finally, each of the adjusted responses of interest was
individually examined to identify the set of operating variables that leads to their
individual optimum (maximum or minimum). As expected, the sets of optimal
experimental conditions were not equal in all responses, a simultaneous optimization
analysis was carried out using the multi-response surface methodology to obtain the
best results in global terms. Finally, focusing on one of the optimal formulations,
rheological studies were carried out, analysing also the stability of the emulsion –if
applicable– and exploring how different environmental conditions (pH, ionic strength,
light, or temperature) could influence the curcumin incorporated over time. Besides, on
the optimal formulations, the bioaccessibility and bioavailability studies under human
physiological conditions were carried out.