I. Introducció
Els fosfolípids són una classe de lípids que són components essencials de les membranes cel·lulars i que tenen una estructura única que consisteix en un cap hidròfil i les cues hidrofòbiques. La naturalesa amfipàtica dels fosfolípids els permet formar bicies lipídiques, que són la base de les membranes cel·lulars. Els fosfolípids estan compostos per una columna vertebral de glicerol, dues cadenes d’àcids grassos i un grup de fosfat, amb diversos grups laterals units al fosfat. Aquesta estructura proporciona als fosfolípids la capacitat d’autoassemblar-se en bicies i vesícules lipídiques, que són crucials per a la integritat i la funció de les membranes biològiques.
Els fosfolípids tenen un paper crític en diverses indústries a causa de les seves propietats úniques, com ara emulsificació, solubilització i efectes estabilitzadors. A la indústria alimentària, els fosfolípids s’utilitzen com a emulsionants i estabilitzadors en aliments processats, així com ingredients nutricèutics a causa dels seus possibles beneficis per a la salut. En cosmètics, els fosfolípids s’utilitzen per a les seves propietats emulsionants i hidratants i per millorar el lliurament d’ingredients actius en productes per a la pell i la cura personal. A més, els fosfolípids tenen aplicacions significatives en productes farmacèutics, particularment en sistemes de lliurament de fàrmacs i formulació, a causa de la seva capacitat d’encapsular i lliurar fàrmacs a objectius específics del cos.
II. Paper dels fosfolípids en els aliments
A. Propietats d’emulsificació i estabilització
Els fosfolípids serveixen d’emulsionants importants a la indústria alimentària per la seva naturalesa amfifílica. Això els permet interactuar tant amb aigua com amb oli, fent -los efectius per estabilitzar les emulsions, com la maionesa, els apòsits d’amanides i diversos productes lactis. El cap hidròfil de la molècula fosfolípida és atret per l’aigua, mentre que les cues hidrofòbiques són repel·lides per ella, donant lloc a la formació d’una interfície estable entre el petroli i l’aigua. Aquesta propietat ajuda a prevenir la separació i mantenir la distribució uniforme dels ingredients en productes alimentaris.
B. Ús en processament i producció d’aliments
Els fosfolípids s’utilitzen en el processament d’aliments per a les seves propietats funcionals, inclosa la seva capacitat de modificar textures, millorar la viscositat i proporcionar estabilitat als productes alimentaris. S’utilitzen habitualment en la producció de productes al forn, la rebosteria i els lactis per millorar la vida i la vida útil dels productes finals. A més, els fosfolípids s’utilitzen com a agents anti-enganxats en el processament de carns, aus de corral i marisc.
C. Beneficis per a la salut i aplicacions nutricionals
Els fosfolípids contribueixen a la qualitat nutricional dels aliments com a components naturals de moltes fonts dietètiques, com ara ous, soja i productes lactis. Es reconeixen pels seus potencials beneficis per a la salut, inclòs el seu paper en l'estructura i la funció cel·lulars, així com la seva capacitat per donar suport a la salut cerebral i la funció cognitiva. També s’investiga els fosfolípids pel seu potencial per millorar el metabolisme dels lípids i la salut cardiovascular.
Iii. Aplicacions de fosfolípids en cosmètics
A. Efectes emulsionants i hidratants
Els fosfolípids s’utilitzen àmpliament en cosmètics i productes d’atenció personal per als seus efectes emulsionants i hidratants. A causa de la seva naturalesa amfifílica, els fosfolípids són capaços de crear emulsions estables, permetent que els ingredients basats en aigua i oli es barregin, donant lloc a cremes i locions amb textures suaus i uniformes. A més, l’estructura única dels fosfolípids els permet imitar la barrera de lípids natural de la pell, hidratar eficaçment la pell i prevenir la pèrdua d’aigua, que és beneficiós per mantenir la hidratació de la pell i prevenir la sequedat.
Els fosfolípids com la lecitina s’han utilitzat com a emulsionants i hidratants en una varietat de productes cosmètics i per a la pell, incloses cremes, locions, sèrums i filtres solars. La seva capacitat per millorar la textura, la sensació i les propietats hidratants d’aquests productes els converteix en ingredients valuosos en la indústria cosmètica.
B. Millora del lliurament d’ingredients actius
Els fosfolípids tenen un paper crucial en la millora del lliurament d’ingredients actius en formulacions cosmètiques i de pell. La seva capacitat de formar liposomes, vesícules compostes per bicies fosfolípides, permet l’encapsulació i la protecció de compostos actius, com ara vitamines, antioxidants i altres ingredients beneficiosos. Aquesta encapsulació ajuda a millorar l’estabilitat, la biodisponibilitat i el lliurament dirigit d’aquests compostos actius a la pell, millorant la seva eficàcia en productes cosmètics i de pell.
A més, s'han utilitzat sistemes de lliurament basats en fosfolípids per superar els reptes de proporcionar compostos actius hidrofòbics i hidròfils, convertint-los en portadors versàtils per a una àmplia gamma d'activitats cosmètiques. Les formulacions liposòmiques que contenen fosfolípids s’han utilitzat àmpliament en productes anti-envelliment, hidratant i reparació de la pell, on poden lliurar ingredients actius de manera eficaç a les capes de la pell diana.
C. Paper en productes per a la pell i la cura personal
Els fosfolípids tenen un paper important en els productes de la pell i la cura personal, contribuint a la seva funcionalitat i efectivitat. A més de les seves propietats emulsionants, hidratants i que milloren el lliurament, els fosfolípids també ofereixen avantatges com el condicionament de la pell, la protecció i la reparació. Aquestes molècules versàtils poden ajudar a millorar l'experiència sensorial i el rendiment general dels productes cosmètics, convertint -los en ingredients populars en les formulacions de pell.
La inclusió de fosfolípids en productes per a la pell i la cura personal s’estén més enllà dels hidratants i cremes, ja que també s’utilitzen en netejadors, filtres solars, eliminadors de maquillatge i productes per a la cura del cabell. La seva naturalesa multifuncional els permet atendre diverses necessitats de cura de la pell i el cabell, proporcionant beneficis cosmètics i terapèutics als consumidors.
Iv. Utilització de fosfolípids en productes farmacèutics
A. Lliurament i formulació de fàrmacs
Els fosfolípids tenen un paper vital en el lliurament i la formulació de medicaments farmacèutics per la seva naturalesa amfifílica, cosa que els permet formar bicies i vesícules de lípids capaços d’encapsular fàrmacs hidrofòbics i hidrofílics. Aquesta propietat permet als fosfolípids millorar la solubilitat, l'estabilitat i la biodisponibilitat de fàrmacs poc solubles, millorant el seu potencial d'ús terapèutic. Els sistemes de lliurament de fàrmacs basats en fosfolípids també poden protegir els fàrmacs de la degradació, controlar la cinètica d’alliberament i orientar-se a cèl·lules o teixits específics, contribuint a millorar l’eficàcia de fàrmacs i als efectes secundaris reduïts.
La capacitat dels fosfolípids de formar estructures autoensamblades, com els liposomes i les micel·les, ha estat explotada en el desenvolupament de diverses formulacions farmacèutiques, incloses formes de dosificació oral, parenteral i tòpica. Les formulacions basades en lípids, com emulsions, nanopartícules de lípids sòlids i sistemes de lliurament de medicaments autoemulsionants, sovint incorporen fosfolípids per superar els reptes associats a la solubilitat i l’absorció de fàrmacs, millorant finalment els resultats terapèutics dels productes farmacèutics.
B. Sistemes de lliurament de medicaments liposòmics
Els sistemes de lliurament de medicaments liposomals són un exemple destacat de com s’utilitzen els fosfolípids en aplicacions farmacèutiques. Els liposomes, compostos per bicies fosfolípides, tenen la capacitat d’encapsular fàrmacs dins del seu nucli aquós o bicapa de lípids, proporcionant un entorn protector i controlant l’alliberament dels fàrmacs. Aquests sistemes de lliurament de fàrmacs es poden adaptar per millorar el lliurament de diversos tipus de fàrmacs, inclosos agents quimioterapèutics, antibiòtics i vacunes, oferint avantatges com el temps de circulació prolongat, la toxicitat reduïda i l’orientació millorada de teixits o cèl·lules específiques.
La versatilitat dels liposomes permet la modulació de les seves propietats de mida, càrrega i superfície per optimitzar la càrrega, l'estabilitat i la distribució de teixits. Aquesta flexibilitat ha provocat el desenvolupament de formulacions liposòmiques aprovades clínicament per a diverses aplicacions terapèutiques, subratllant la importància dels fosfolípids en l’avanç de les tecnologies de lliurament de medicaments.
C. Aplicacions potencials en investigació i tractament mèdic
Els fosfolípids tenen potencial per a les aplicacions en investigació i tractament mèdic més enllà dels sistemes convencionals de lliurament de medicaments. La seva capacitat d’interactuar amb les membranes cel·lulars i modular els processos cel·lulars presenta oportunitats per desenvolupar noves estratègies terapèutiques. S'han investigat formulacions basades en fosfolípids per la seva capacitat per orientar-se a vies intracel·lulars, modular l'expressió gènica i millorar l'eficàcia de diversos agents terapèutics, cosa que suggereix aplicacions més àmplies en àmbits com la teràpia gènica, la medicina regenerativa i el tractament amb càncer dirigit.
A més, s'han explorat els fosfolípids pel seu paper en la promoció de la reparació i la regeneració de teixits, que presenten potencials en la curació de ferides, l'enginyeria de teixits i la medicina regenerativa. La seva capacitat per imitar les membranes cel·lulars naturals i interactuar amb els sistemes biològics fa que els fosfolípids siguin una via prometedora per avançar en les modalitats de recerca mèdica i de tractament.
V. Reptes i indicacions futures
A. Consideracions normatives i problemes de seguretat
La utilització de fosfolípids en aliments, cosmètics i farmacèutics presenta diverses consideracions reguladores i problemes de seguretat. A la indústria alimentària, els fosfolípids s’utilitzen habitualment com a emulsionants, estabilitzadors i sistemes de lliurament per a ingredients funcionals. Els òrgans reguladors, com la Food and Drug Administration (FDA) als Estats Units i l'Autoritat Europea de Seguretat Alimentària (EFSA) a Europa, supervisen la seguretat i l'etiquetatge de productes alimentaris que contenen fosfolípids. Les avaluacions de seguretat són essencials per garantir que els additius alimentaris basats en fosfolípids siguin segurs per al consum i compleixen les regulacions establertes.
A la indústria cosmètica, els fosfolípids s’utilitzen en productes per a la pell, el tall de cabell i la cura personal per a les seves propietats emolients, hidratants i que milloren la barrera. Les agències reguladores, com el Reglament cosmètic de la Unió Europea i la Food and Drug Administration (FDA), controlen la seguretat i l’etiquetatge de productes cosmètics que contenen fosfolípids per assegurar la protecció del consumidor. Es realitzen avaluacions de seguretat i estudis toxicològics per avaluar el perfil de seguretat dels ingredients cosmètics basats en fosfolípids.
Al sector farmacèutic, les consideracions de seguretat i regulació dels fosfolípids inclouen el seu ús en sistemes de lliurament de medicaments, formulacions liposòmiques i excipients farmacèutics. Les autoritats reguladores, com la FDA i l’Agència Europea de Medicaments (EMA), avaluen la seguretat, l’eficàcia i la qualitat dels productes farmacèutics que contenen fosfolípids mitjançant processos d’avaluació preclínica i clínica rigorosos. Les preocupacions de seguretat associades als fosfolípids en productes farmacèutics giren principalment entorn de la toxicitat, la immunogenicitat i la compatibilitat de les substàncies de fàrmacs.
B. Tendències i innovacions emergents
L’aplicació de fosfolípids en aliments, cosmètics i farmacèutics experimenta tendències emergents i desenvolupaments innovadors. A la indústria alimentària, la utilització de fosfolípids com a emulsionants i estabilitzadors naturals està guanyant tracció, impulsada per una creixent demanda d’etiquetes netes i ingredients alimentaris naturals. S’estan explorant tecnologies innovadores, com les nanoemulsions estabilitzades pels fosfolípids, per millorar la solubilitat i la biodisponibilitat de components alimentaris funcionals, com ara compostos bioactius i vitamines.
A la indústria cosmètica, l’ús de fosfolípids en formulacions avançades de la pell de la pell és una tendència destacada, centrada en els sistemes de lliurament basats en lípids per a ingredients actius i reparació de barrera de la pell. Les formulacions que incorporen nanocarriers basats en fosfolípids, com els liposomes i els transportistes de lípids nanoestructurats (NLCs), avancen l’eficàcia i el lliurament dirigit d’actives cosmètiques, contribuint a innovacions en protecció solar i protecció solar i productes personalitzats de la pell.
Dins del sector farmacèutic, les tendències emergents en el lliurament de medicaments basats en fosfolípids inclouen medicina personalitzada, teràpies dirigides i sistemes de lliurament de medicaments combinats. Els transportistes avançats basats en lípids, incloses nanopartícules híbrides-polímer de lípids i conjugats de medicaments basats en lípids, s’estan desenvolupant per optimitzar el lliurament de terapèutiques noves i existents, abordant reptes relacionats amb la solubilitat de fàrmacs, l’estabilitat i l’orientació específica del lloc.
C. Potencial per a les oportunitats de col·laboració i desenvolupament de la indústria transversal
La versatilitat dels fosfolípids presenta oportunitats per a la col·laboració de la indústria creuada i el desenvolupament de productes innovadors a la intersecció d’aliments, cosmètics i productes farmacèutics. Les col·laboracions entre indústries poden facilitar l’intercanvi de coneixements, tecnologies i bones pràctiques relacionades amb la utilització de fosfolípids en diferents sectors. Per exemple, l’experiència en sistemes de lliurament basats en lípids de la indústria farmacèutica es pot aprofitar per millorar el disseny i el rendiment dels ingredients funcionals basats en lípids en aliments i cosmètics.
A més, la convergència d’aliments, cosmètics i farmacèutics condueix al desenvolupament de productes multifuncionals que atenen la salut, el benestar i les necessitats de bellesa. Per exemple, els nutricèutics i els cosmeceutics que incorporen fosfolípids estan sorgint com a resultat de col·laboracions entre industrials, oferint solucions innovadores que promouen beneficis tant per a la salut interns com externs. Aquestes col·laboracions també fomenten oportunitats d’iniciatives de recerca i desenvolupament destinades a explorar les possibles sinergies i noves aplicacions de fosfolípids en formulacions de productes multifuncionals.
Vi. Conclusió
A. Recapitulació de la versatilitat i la importància dels fosfolípids
Els fosfolípids tenen un paper fonamental en diverses indústries, oferint una àmplia gamma d’aplicacions en els sectors d’aliments, cosmètics i farmacèutics. La seva estructura química única, que inclou regions hidròfils i hidrofòbiques, els permet actuar com a emulsionants, estabilitzadors i sistemes de lliurament per a ingredients funcionals. A la indústria alimentària, els fosfolípids contribueixen a l'estabilitat i la textura dels aliments processats, mentre que en cosmètics, proporcionen propietats hidratants, emolients i que milloren la barrera en els productes per a la pell. A més, la indústria farmacèutica aprofita els fosfolípids en sistemes de lliurament de medicaments, formulacions liposòmiques i com a excipients farmacèutics per la seva capacitat de millorar la biodisponibilitat i orientar -se a llocs específics d’acció.
B. Implicacions per a futures investigacions i aplicacions industrials
A mesura que la investigació en el camp dels fosfolípids continua avançant, hi ha diverses implicacions per a futurs estudis i aplicacions industrials. En primer lloc, una investigació més avançada sobre la seguretat, l'eficàcia i les possibles sinergies entre fosfolípids i altres compostos poden obrir el camí per al desenvolupament de nous productes multifuncionals que atenen les necessitats en evolució dels consumidors. Addicionalment, explorar l’ús de fosfolípids en plataformes tecnològiques emergents com ara nanoemulsions, nanocarriers basats en lípids i nanopartícules híbrides de polímer lípids en aliments, cosmètics i productes farmacèutics. Aquesta investigació pot conduir a la creació de noves formulacions de productes que ofereixen un rendiment i una eficàcia millorats.
Des del punt de vista industrial, la importància dels fosfolípids en diverses aplicacions subratlla la importància de la innovació i la col·laboració contínues dins i a través de les indústries. Amb una creixent demanda d’ingredients naturals i funcionals, la integració de fosfolípids en aliments, cosmètics i productes farmacèutics presenta una oportunitat per a les empreses de desenvolupar productes sostenibles d’alta qualitat que s’alinein amb les preferències dels consumidors. A més, les futures aplicacions industrials de fosfolípids poden implicar col·laboracions entre sectors, on es poden intercanviar coneixements i tecnologies de les indústries alimentàries, cosmètiques i farmacèutiques per crear productes innovadors i multifuncionals que ofereixen beneficis holístics de salut i bellesa.
En conclusió, la versatilitat dels fosfolípids i la seva importància en els aliments, els cosmètics i els productes farmacèutics els converteixen en components integrals de nombrosos productes. El seu potencial per a futures investigacions i aplicacions industrials obre el camí cap als avenços continuats en ingredients multifuncionals i formulacions innovadores, donant forma al paisatge del mercat global a diverses indústries.
Referències:
1. Mozafari, Mr, Johnson, C., Hatziantoniou, S., & Demetzos, C. (2008). Els nanoliposomes i les seves aplicacions en nanotecnologia alimentària. Journal of Liposoma Research, 18 (4), 309-327.
2. Mezei, M., i Gulasekharam, V. (1980). Liposomes: un sistema selectiu de lliurament de medicaments per a la via d'administració actual. Forma de dosi de loció. Ciències de la vida, 26 (18), 1473-1477.
3. Williams, AC, i Barry, BW (2004). Penetració potenciadors. Revisions avançades de lliurament de medicaments, 56 (4), 603-618.
4. Arouri, A., i Mouritsen, OG (2013). Fosfolípids: ocurrència, bioquímica i anàlisi. Manual d’hidrocol·loides (segona edició), 94-123.
5. Berton -Carabin, CC, Ropers, MH, Genot, C., i emulsions de lípids i la seva estructura - Journal of Lipid Research. (2014). Propietats emulsionants dels fosfolípids de qualitat alimentària. Journal of Lipid Research, 55 (6), 1197-1211.
6. Wang, C., Zhou, J., Wang, S., Li, Y., Li, J., & Deng, Y. (2020). Beneficis per a la salut i aplicacions de fosfolípids naturals en aliments: una revisió. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 102306. 8. Blezinger, P., & Harper, L. (2005). Fosfolípids en aliments funcionals. En la modulació dietètica de les vies de senyalització cel·lular (pp. 161-175). CRC Press.
7. Frankenfeld, BJ, & Weiss, J. (2012). Fosfolípids en menjar. En fosfolípids: caracterització, metabolisme i noves aplicacions biològiques (pp. 159-173). AOCS Press. 7. Hughes, AB, & Baxter, NJ (1999). Propietats emulsionants dels fosfolípids. En emulsions i escumes d’aliments (pp. 115-132). Royal Society of Chemistry
8. Lopes, LB, i Bentley, MVLB (2011). Fosfolípids en sistemes de lliurament de cosmètics: buscant el millor de la natura. En nanocosmètics i nanomedicines. Springer, Berlín, Heidelberg.
9. Schmid, D. (2014). El paper dels fosfolípids naturals en les formulacions d’atenció cosmètica i personal. A Avenços in Cosmetics Science (pp. 245-256). Springer, Cham.
10. Jenning, V., i Gohla, SH (2000). Encapsulació de retinoides en nanopartícules de lípids sòlids (SLN). Journal of Microencapsulation, 17 (5), 577-588. 5. Rukavina, Z., Chiari, A., & Schubert, R. (2011). Millora de formulacions cosmètiques mitjançant l’ús de liposomes. En nanocosmètics i nanomedicines. Springer, Berlín, Heidelberg.
11. Neubert, RHH, Schneider, M., i Kutkowska, J. (2005). Fosfolípids en preparacions cosmètiques i farmacèutiques. En anti-envelliment en oftalmologia (pp. 55-69). Springer, Berlín, Heidelberg. 6. Botttari, S., Freitas, RCD, Villa, RD, & Senger, AEVG (2015). Aplicació tòpica de fosfolípids: una estratègia prometedora per reparar la barrera de la pell. Disseny farmacèutic actual, 21 (29), 4331-4338.
12. Torchilin, V. (2005). Manual de farmacocinètica essencial, farmacodinàmica i metabolisme de medicaments per als científics industrials. Springer Science & Business Media.
13. Data, AA, i Nagarsenker, M. (2008). Disseny i avaluació de sistemes de lliurament de medicaments autoemulsionants (SEDDS) de Nimodipina. AAPS PharmScitech, 9 (1), 191-196.
2. Allen, TM, i Cullis, PR (2013). Sistemes de lliurament de medicaments liposomals: del concepte a les aplicacions clíniques. Revisions avançades de lliurament de medicaments, 65 (1), 36-48. 5. Bozzuto, G., i Molinari, A. (2015). Els liposomes com a dispositius nanomèdics. International Journal of Nanomedicine, 10, 975.
Lichtenberg, D., i Barenholz, Y. (1989). Eficiència de càrrega dels fàrmacs de liposomes: un model de treball i la seva verificació experimental. Lliurament de medicaments, 303-309. 6. Simons, K., i Vaz, WLC (2004). Sistemes de models, basses de lípids i membranes cel·lulars. Revisió anual de biofísica i estructura biomolecular, 33 (1), 269-295.
Williams, AC, i Barry, BW (2012). Penetració potenciadors. En formulacions dermatològiques: absorció percutània (pp. 283-314). CRC Press.
Muller, RH, Radtke, M., & Wissing, SA (2002). Nanopartícules de lípids sòlids (SLN) i portadors de lípids nanoestructurats (NLC) en preparacions cosmètiques i dermatològiques. Revisions avançades de lliurament de medicaments, 54, S131-S155.
2. Severino, P., Andreani, T., Macedo, as, Fangueiro, JF, Santana, Mha, & Silva, Am (2018). Les tendències actuals d’última generació i les noves tendències de nanopartícules lipídiques (SLN i NLC) per al lliurament de medicaments orals. Journal of Drug Delevise Science and Technology, 44, 353-368. 5. Torchilin, V. (2005). Manual de farmacocinètica essencial, farmacodinàmica i metabolisme de medicaments per als científics industrials. Springer Science & Business Media.
3. Williams, KJ, i Kelley, RL (2018). Biotecnologia farmacèutica industrial. John Wiley & Sons. 6. Simons, K., i Vaz, WLC (2004). Sistemes de models, basses de lípids i membranes cel·lulars. Revisió anual de biofísica i estructura biomolecular, 33 (1), 269-295.
Posada Posada: 27 de desembre de 2023
