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Subproductos de procesamiento de cítricos como ingredientes activos

Los cítricos representan una parte esencial de nuestra dieta y su valor nutricional innegable se ha estudiado intensamente durante décadas. Además de los metabolitos «primarios» (p. Ej., Sacáridos, lípidos y aminoácidos), las plantas sintetizan una amplia variedad de metabolitos «secundarios». Estos tienen funciones fundamentales en la protección de las plantas contra el estrés biótico y abiótico.

Además, los metabolitos secundarios median muchos tipos de interacciones con el medio ambiente y con otros organismos que ocupan el mismo hábitat ecológico. Durante siglos, han sido de gran interés para los humanos como sabores, fragancias, colorantes, conservantes y productos farmacéuticos. También los estudios epidemiológicos indicaron que su consumo ha traído beneficios, como la reducción del riesgo de enfermedad coronaria, enfermedad y accidente cerebrovascular.

Esta acción protectora se atribuyó principalmente a los efectos de las fibras dietéticas y los metabolitos secundarios. Principalmente carotenoides y flavonoides con una fuerte actividad antioxidante. El carotenoide más abundante, el betacaroteno, contenido en frutas rojas y anaranjadas, fue capaz de neutralizar los radicales libres y aumentar las defensas antioxidantes celulares.  Entre los flavonoides, los ejemplos más importantes de compuestos con actividad terapéutica son: los flavanoles, que contribuyen a mantener la salud del corazón; las flavanonas, la clase dominante de flavonoides en cítricos; las antocianidinas, que aumentan las defensas antioxidantes y mejoran las funciones cerebrales.

Residuos orgánicos

Hoy en día, la mayoría de los desechos agrícolas se procesan utilizando estrategias básicas de gestión y valorización de desechos. Dado que este tipo de procesamiento está asociado con altos costos de secado, almacenamiento y transporte, una utilización y reciclaje eficiente y amigable con el medio ambiente de estos desechos se está volviendo cada vez más importante.
Las industrias de procesamiento agrícola generan del 10% al 60% de las materias primas como desechos sólidos. Se demostró que en algunos casos los productos de los desechos eran aún más valiosos que los productos principales. Estos subproductos están compuestos principalmente de pieles, semillas, tallos, hojas, aguas residuales y pulpa inutilizable que normalmente se desechan. En algunos casos representan más del 40% del total de alimentos vegetales.

Los subproductos alimentarios siguen siendo muy ricos en azúcares, minerales, ácidos orgánicos, fibra dietética y compuestos bioactivos. Como por ejemplo polifenoles y carotenoides, de forma análoga a sus equivalentes comestibles. Su atractiva composición, junto con el creciente interés en encontrar ingredientes naturales, ha determinado que los subproductos alimentarios son una fuente económicamente atractiva para la producción de compuestos de alto valor en diferentes campos industriales, incluidos alimentos, nutracéutica, farmacia y Cosmética.

Subproductos de procesamiento de cítricos

Las plantas de cítricos son uno de los principales cultivos frutales del mundo, con disponibilidad y popularidad mundial que contribuyen a la dieta humana. Las frutas cítricas frescas son una fuente de fibras dietéticas, asociadas con la prevención de enfermedades gastrointestinales y la disminución del colesterol circulante; son ricos en vitamina C, vitaminas B (tiamina, piridoxina, niacina, riboflavina, ácido pantoténico y ácido fólico) y fitoquímicos, como carotenoides, flavonoides y limonoides. Estos componentes biológicos tienen una importancia crucial en la mejora de la salud humana debido a sus propiedades antioxidantes. Además de su capacidad de convertirse en vitamina A y su protección contra diversas enfermedades crónicas.

El procesamiento de cítricos genera una gran cantidad de residuos agrícolas. La mayor parte se presenta en forma de tortas de prensa, que son costosas de eliminar debido a los costos de manipulación y transporte. 

Efectos en la melanogénesis

El desarrollo de fitoquímicos para blanquear a partir de fuentes naturales se ha convertido en una tendencia muy popular. La melanina, el producto final de la melanogénesis, determina el color de la piel, el cabello y los ojos humanos. Aunque su papel fotoprotector en la absorción de radicales libres en las células y la protección contra la luz UV, su sobreproducción y acumulación en la piel puede causar trastornos de la piel, como hiperpigmentación y manchas oscuras.
La producción de melanina está determinada por la actividad de la tirosinasa, y su factor de transcripción MITF (factor de transcripción asociado a microftalmia); por lo tanto, una baja regulación de la actividad o expresión de tirosinasa sería responsable de un contenido reducido de melanina en la piel. Además, las proteínas TRP-1 y TRP-2 relacionadas con la tirosinasa también son importantes para la síntesis de melanina y están reguladas por MITF .

Las tortas de cítricos compuestas de cáscaras de fruta se extrajeron usando etanol como solvente. El extracto se probó por su capacidad para inhibir el contenido de melanina, la actividad de tirosinasa y el perfil de expresión de proteínas de TRP-1, TRP-2 y MITF en melanocitos murinos B16F10. Se estableció que el tratamiento con extractos de torta de prensa de cítricos redujo significativamente el contenido de melanina celular. Esto mediante la inhibición de la actividad de tirosinasa y los factores de transcripción TRP-1 y TRP-2 de una manera dependiente de la dosis. 

Extracción de aceites esenciales de cítricos

Además de los extractos de etanol, los subproductos cítricos son fuentes importantes de aceites esenciales. Los aceites esenciales obtenidos de plantas son bien conocidos. Se debe a sus fuertes propiedades antimicrobianas, antioxidantes y antiinflamatorias. También tienen una serie de aplicaciones potenciales, incluido el uso como aditivos alimentarios, conservantes contra el deterioro, productos farmacéuticos y cosmecéuticos. Por lo tanto, se llevó a cabo una investigación sobre el uso potencial de un aceite esencial, obtenido de los desechos de la cáscara de Cítricos, usando la destilación hidro como agente antiinflamatorio y antimicrobiano en cosméticos.

El análisis químico de este aceite reveló la presencia de seis compuestos principales (que comprenden hasta el 94.5% de la composición total del aceite): limoneno, B-terpinene, cimeno, B-mirceno, B-pineno y B-terpinoleno. El aceite mostró una fuerte actividad antibacteriana debido a su composición monoterpeno. Este destruyó la integridad celular de las células microbianas, inhibiendo el proceso de respiración. También se demostró que este aceite era capaz de regular a la baja la síntesis de óxido nítrico (NO). Lo que sugiere que podría ser un valioso ingrediente antiinflamatorio para ser empleado en fórmulas cosméticas.

La industria cosmética ciertamente puede representar una solución remunerable sobre cómo reciclar los subproductos desechables. Ya que la sostenibilidad y la seguridad humana también son los temas más relevantes para todos los productos cosméticos. 
Sin lugar a dudas, los extractos obtenidos de los subproductos representan una alternativa «verde» válida a los extractos derivados de plantas regulares, comúnmente utilizados en cosméticos. Además de sus efectos beneficiosos comprobados en la piel humana, los subproductos agroalimentarios tienen la ventaja de ser bio-sostenibles y económicos.  

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