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INTRODUCCIÓN
El nopal (Opuntia spp.) es una planta de la familia Cactaceae, caracterizada por ser de un color verde, presencia de espinas y una estructura formada por cladodios. En el mundo existen más de 300 especies de este género (Galicia-Villanueva et al., 2017). Estas plantas presentan un sistema de fijación de CO2 denominado metabolismo ácido de las crasuláceas (MAC), por el cual, la apertura estomática −y por tanto la fijación del carbono− es nocturna, cuando la temperatura del aire es menor y la humedad relativa mayor que en el día, lo que redunda en mayor eficiencia en el uso del agua (Nobel y Bobich, 2002). Esto último, además de los cambios anatómicos y morfológicos, ha contribuido a la adaptación de estas plantas a condiciones de sequía en las regiones áridas y semiáridas de todo el mundo (Franco-Salazar y Véliz, 2008). Desde tiempos prehispánicos, varias especies del género Opuntia han sido consumidas por el ser humano como hortaliza, fruta, y otros usos como el terapéutico, nutracéutico, funcional e industrial (Méndez y García, 2006). En la actualidad, uno de los aspectos que más ha llamado la atención son los hidrocoloides, conocidos como mucílagos, que tienen notables aplicaciones industriales y funcionales como agentes espesantes, estabilizantes y emulsificantes (León-Martínez et al., 2010; Medina-Torres et al., 2000); además, a este compuesto se le atribuyen beneficios para la salud humana, tales como efecto antidiabético, antinflamatorio y citoprotector en la mucosa gástrica (Galati et al., 2007; Trombetta et al., 2006; Yang et al., 2008).
Por otra parte, se tiene evidencia de que el método y las condiciones de extracción influyen en la composición y en el rendimiento del mucílago (Monrroy et al., 2017); así, alternativas que permiten una reducción en los costos de extracción del mucílago han sido investigadas (Sepúlveda et al., 2007). Si bien, el mucílago de Opuntia ha sido recientemente revisado por su uso en la industria de alimentos mínimamente procesados (Gheribi y Khwaldia, 2019; Solano-Doblado et al., 2018), esta revisión tuvo como objetivo enfatizar la composición y los métodos de extracción, e indicar algunas de sus aplicaciones como aditivo alimentario.
Composición del mucílago
El mucílago es un heteropolisacárido complejo de origen vegetal de alto peso molecular (Kalegowda et al., 2017); por lo general, exhibe masas moleculares de entre 2.3 × 104 y 4.3 × 106 Da (Medina-Torres et al., 2000). El mucílago de nopal se comporta como un polielectrolito de cadena larga debido a que posee grupos funcionales cargados negativamente en toda la molécula, los cuales se repelen, dando como resultado la viscosidad (Trachtenberg y Mayer, 1980).
Los polisacáridos mucilaginosos están compuestos principalmente por arabinosa (10.1-44.0 %), xilosa (5.1-22.1 %), galactosa (20.4-33.0 %), ácido galacturónico (0.1818.5 %) y ramnosa (4.5-15.70 %) (Stintzing et al., 2005). El mucílago presenta una cadena lineal principal con réplicas de ácido β-(1-4)-D-galacturónico y α-(1-2)-L-ramnosa, unidas con cadenas laterales de oligosacáridos β-(1-6)D-galactosa unida a O-(4) de L-ramnosa más residuos (Espino-Díaz et al., 2010).
Localización y función del mucílago en la planta
El mucílago se encuentra en las células mucilaginosas de raíces, cladodios, flores y frutos de las plantas del género Opuntia. El mayor número de células mucilaginosas se encuentra en los cladodios, específicamente en el parénquima o hidrénquima (almacén de agua) y menos en el clorénquima (tejido fotosintético) (Terrazas y Mauseth, 2002). En la célula, el mucílago se sintetiza en el aparato de Golgi (Trachtenberg y Mayer, 1980); es producido por los dictiosomas y se encuentra empaquetado en vesículas, que son transportadas fuera del protoplasto y depositadas fuera de la célula, donde las vesículas se fusionan con la membrana plasmática (secreción granulocrina). La célula de mucílago tiene una pared primaria única que se adelgaza y compacta para evitar que el material mucilaginoso se filtre hacia los espacios intercelulares. A medida que el mucílago se acumula en la célula, el protoplasto se contrae y colapsa; finalmente, todo el volumen celular es ocupado con el polímero (Mauseth, 2008).
El mucílago es sintetizado con fines de almacenamiento de agua mediante la secreción de polisacáridos en los espacios extracelulares (Archana et al., 2013). El agua almacenada se utiliza durante episodios deficitarios de humedad en el suelo (Nobel y Bobich, 2002); también, el mucílago juega un papel importante en el mantenimiento del equilibrio iónico de las células vegetales, tolerancia a las heladas, transporte de agua, respuesta a las heridas en el tejido vegetal, en la interacción planta-hospederopatógeno y las reservas de carbohidratos (Bhurat et al., 2011). Además de almacenar agua, el mucílago juega un papel importante en la dispersión de las semillas, éstas se adhieren al suelo, minimizando la remoción por el agua y los depredadores (Sun et al., 2012). La hidratación de la semilla aumenta el contacto con el sustrato y, en algunas especies contribuye a la germinación, especialmente durante la sequía (Soukoulis et al., 2018).
Factores que afectan el rendimiento del mucílago
El rendimiento y la composición del mucílago pueden variar como respuesta a diversos factores, tales como la especie de Opuntia, edad del cladodio, temperatura del aire, tipo y pH del suelo donde las plantas se desarrollan (Ribeiro et al., 2010; Saag et al., 1975); por ejemplo, a medida que los cladodios maduran, el rendimiento del mucílago disminuye, ya que éste llega a formar parte de la fibra soluble; en contraste, cuando el cladodio madura, paralelamente disminuye la concentración de fibra soluble (Contreras-Padilla et al., 2016). También, en algunas especies de Opuntia, el mucílago contenido en los cladodios aumentó en 24 % cuando la temperatura del aire pasó de 30/20 °C a 10/0 °C (ciclos diurno y nocturno, respectivamente) (Sáenz-Hernández et al., 2002). Un comportamiento similar ha sido observado cuando las plantas son crecidas a ciclos diurnos y nocturnos de 25/15 °C, para después ser transferidas a ciclos de 5/5°C de temperaturas del aire por siete semanas (Sáenz-Hernández et al., 2002).
Por otra parte, Goldstein y Nobel (1991) encontraron que el contenido de mucílago en los cladodios aumenta en respuesta a la sequía; ésto puedo ser atribuido a una reacción protectora de la misma planta a factores abióticos debido a un proceso de concentración de solutos, lo cual altera algunas propiedades químicas y físicas del mucílago, como la viscosidad. La viscosidad del mucílago de cladodios de nopal varía en función de la cantidad de agua que la planta recibe; así, Roberts (1945) observó que la viscosidad del mucílago contenido en los cladodios del nopal aumentó cuando las plantas fueron cultivadas en zonas con precipitación escasa. Esta propiedad física aumentó desde 70 hasta más de 500 centipoises (cP) por efecto del déficit hídrico en el suelo (Du Toit et al., 2019).
Métodos de extracción del mucílago
El mucílago es extraído comúnmente por maceración, seguido por procesos de filtración y precipitación en presencia de agua, siendo ésta el solvente más utilizado (Cuadro 1). Otros solventes como etanol, alcohol isopropílico y acetona, también han sido utilizados en la precipitación del mucílago (McGarvie y Parolis, 1979; Medina-Torres et al., 2000). Sepúlveda et al. (2007) obtuvieron rendimientos similares al usar etanol y alcohol isopropílico, por lo que recomendaron el uso de este último solvente debido al alto costo del etanol.
Cuadro 1 Métodos de extracción, rendimiento y composición del mucílago de diferentes especies de Opuntia.
| Especie | Método de extracción | Rendimiento (%, base seca) |
Composición | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| O. ficus-indica | Maceración | - | Arabinosa (44.04 %) Galactosa (20.43 %) |
(Medina-Torres et al., 2000) |
| Centrifugación | Xilosa (22.13 %) | |||
| Decantación | Ramnosa (7.92 %) | |||
| Precipitación con acetona (1:2) | Ácido galacturónico (6.38 ٪ | |||
| Lavado con isopropanol (1:1) | ||||
| Secado | ||||
|
O. tomentosa (1) O. atropes (2) O. hyptiacantha (3) |
Mezclado con etanol 50 % Maceración 22 °C |
Arabinosa: 30.50 % (1), 34.36 % (2), 32.82 % (3), 26.83 % (4), 30.43 % (5), 35.36 % (6) | (Rodríguez-González et al., 2014) | |
| O. joconostle (4) | Centrifugación | |||
|
O. streptacantha (5) O. ficus-indica (6) |
Precipitación con etanol (1:4) Centrifugación Secado |
Galactosa: 21.59 % (1), 26.75 % (2), 30.83 % (3), 45.48 % (4), 31.83 % (5), 27.26 % (6) | ||
| Xilosa: 16.02 % (1), 16.62 % (2), 17.05 % (3), 12.23 % (4), 14.04 % (5), 16.32 % (6) | ||||
| Glucosa: 16.21 % (1), 9.05 % (2), 6.03 % (3), 7.13 % (4), 11.81 % (5), 5.18 % (6) | ||||
| Ramnosa: 2.58 % (1), 1.44 % (2), 1.41 % (3), 4.09 % (4), 5.40 % (5), 1.93 % (6) | ||||
| Ácidos urónicos: 11.80 % (1), 11.76 % (2), 11.84 % (3), 5.59 % (4), 8.26 % (5), 13.91 % (6) | ||||
| O. ficus-indica | Mezclado y agitación en agua (25 °C) | 10.24 | - | (Bayar et al., 2016) |
| Agitación | ||||
| Centrifugación | ||||
| Precipitación con isopropanol (1:2) | ||||
| Lavado con etanol absoluto | ||||
| Secado 50 °C | ||||
| O. ficus-indica | Extracción asistida por microondas | 25.60 | - | (Felkai-Haddache et al., 2016) |
| Enfriamiento del mucílago (4 °C) | ||||
| Filtración | ||||
| Precipitación con etanol (1:3) |
||||
| Lavado con etanol (75 %) | ||||
| Liofilización | ||||
| O. dillenii | Mezclado y agitación en agua (45 °C) | 6.20 | Arabinosa (38.80 %) Galactosa (33.00 %) |
(Kalegowda et al., 2017) |
| Filtración | Xilosa (5.10 %) | |||
| Concentración en rotaevaporador | Ramnosa (15.70 %) | |||
| Precipitación con etanol (1:4) 95 % | Glucosa (5.10 %) | |||
| Lavado con etanol anhidro | Ácido urónico (2.50 ٪) | |||
| Purificación por diálisis | ||||
| Liofilización | ||||
| O. spp. | Homogenización en agua con licuadora (1:3) | 3.86 | Arabinosa (10.1 %) Galactosa (25.6 %) |
(Manhivi et al., 2018) |
| Centrifugación | Xilosa (8.4 %) | |||
| Filtración | Ramnosa (9.8 %) | |||
| Precipitación con etanol (1:3) 95 % | Ácido galacturónico (18.5 ٪) | |||
| Lavado con etanol 95 % y con acetona | Glucosa (5.2 %) Manosa (12. 1 %) |
|||
| Purificación por diálisis | ||||
| O. spp. | Homogenización en agua con licuadora (1:3) | 3.86 | Arabinosa (10.1 %) Galactosa (25.6 %) |
(Manhivi et al., 2018) |
| Centrifugación | Xilosa (8.4 %) | |||
| Filtración | Ramnosa (9.8 %) | |||
| Precipitación con etanol (1:3) 95 % | Ácido galacturónico (18.5 ٪) | |||
| Lavado con etanol 95 % y con acetona | Glucosa (5.2 %) Manosa (12. 1 %) |
|||
| Purificación por diálisis | ||||
| Liofilización | ||||
| O. monacantha | Mezclado y agitación en agua (80 °C) | 14 | Arabinosa (11.60 %) Galactosa (20.84 %) |
(Dick et al., 2019) |
| Filtración | Xilosa (6.64 %) | |||
| Centrifugación | Ramnosa (4.50 %) | |||
| Precipitación con etanol (1:3) 95 % | Ácido galacturónico (0.18 ٪) | |||
| Enfriamiento a 4 °C | Glucosa (4.85 %) | |||
| Filtración a vacío | Ácido glucurónico (15.22 %) | |||
| Secado en horno (45 °C) | ||||
| Molienda y tamizaje | ||||
| O. ficus-indica | Homogenización y agua con licuadora | 1.17 | Arabinosa: 12.54 % (1), 8.84 % (2), 9.09 % (3) | (Reyes-Ocampo et al., 2019) |
| Refrigeración | 0.72 | |||
| Filtración | 0.40 | Fucosa (1.60 (1), 0.80 (2), 0.96 (3) %) | ||
| Se evaluaron tres métodos de extracción: | Galactosa: 8.89 % (1), 4.98 % (2), 4.20 % (3) | |||
| Filtrado simple (1): | ||||
| Filtración en papel filtro (3 veces) | ||||
| Filtración y concentración (2): | Ácido galacturónico: 13.27 % (1), 6.18 % (2), 7.08 % (3) | |||
| Filtración en papel filtro (3 veces) Concentración en rotaevaporador |
Glucosa (12.24 (1), 7.31 (2), 9.62 (3) %) | |||
| Filtración, clarificación y concentración (3): | Manosa: 8.31 % (1), 4.05 % (2), 5.16 % (3) | |||
| Filtración en papel filtro (3 veces) | ||||
| Concentración en rotaevaporador | ||||
| Clarificación con carbón activado y filtración con diatomita. | Ramnosa: 20.26 % (1), 10.90 % (2), 10.93 % (3) | |||
| Secado por aspersión | ||||
| Xilosa: 6.85 % (1), 6.25 % (2), 6.21 % (3) |
Un factor importante para optimizar la extracción de mucílago es la relación sólido-líquido. Una relación estrecha sólido-líquido conduce a obtener un bajo rendimiento de extracción de polisacáridos; por lo tanto, es imperativo conocer la proporción adecuada de materia prima y agua para extraer el mayor contenido de polisacáridos (Samavati, 2013); así, un aumento en la proporción de agua puede incrementar la difusividad del solvente en las células, mejorando la desorción de sus polisacáridos (Volpi, 2004). En otro estudio, diferentes proporciones de aguamateria prima fueron probadas hasta que el rendimiento del mucílago extraído se hizo constante (Bendahou et al., 2007).
En la extracción del mucílago, los altos rendimientos de éste están asociados con la neutralización del pH de extracción; ésto puede ser atribuido a la disociación inducida del grupo ácido (-COOH) de los polisacáridos y la repulsión entre cargas negativas (-OH). Este fenómeno también podría aumentar la solubilidad de los polisacáridos en agua y, en consecuencia, mejorar el rendimiento de mucílago (Liu y Fang, 2002). Por otro lado, el rendimiento de mucílago tiende a disminuir cuando la extracción se realiza a pH alcalino, ya que afecta la solubilidad de los polisacáridos (Yang et al., 2015). Por su parte, Monrroy et al. (2017) indicaron que la temperatura de extracción no influyó en el rendimiento del mucílago, mientras que la hidratación, y por ende el rendimiento del mucílago, se incrementaron cuando las muestras de cladodios fueron troceadas en cubos.
Extracción de mucílago por tecnologías emergentes
La extracción del mucílago ha cobrado importancia en la última década; por lo tanto, las tecnologías emergentes se consideran alternativas de extracción que pueden ayudar a desarrollar procedimientos industrialmente viables, a bajos costos operativos, que redunden en la producción de mucílagos de alta calidad (Farahnaky et al., 2019); una de ellas es la extracción asistida de mucílago de Opuntia por microondas (Felkai-Haddache et al., 2016; Han et al., 2016); en particular, Thirugnanasambandham et al. (2015) informaron que un aumento en la potencia de microondas mejoró significativamente la solubilidad de la muestra en favor de una mayor eficiencia de extracción. Las microondas proporcionan una rápida transferencia de energía, tanto al disolvente como al tejido vegetal, para lograr la disolución de los componentes a extraer, reflejándose en un incremento en el rendimiento de mucílago (Yan et al., 2010). Por otra parte, la extracción de polisacáridos asistida por ultrasonido revela no sólo una mejora en la extracción de los compuestos, sino que también conserva la estructura y las propiedades moleculares del compuesto (Zhang et al., 2007).
En este sentido, se ha documentado que el mucílago de la cáscara de tuna extraído por ultrasonido es menos aglomerado, con una matriz porosa y fibrillas más organizadas; esto último ha resultado en mayor capacidad de retención de agua que el extraído por métodos convencionales (Hernández-Carranza et al., 2019); asimismo, Adjeroud-Abdellatif et al. (2020) obtuvieron mejores rendimientos de mucílago de Opuntia mediante extracción asistida por ultrasonido en comparación con la extracción convencional. El incremento en el rendimiento de mucílago mediante ultrasonido es atribuido principalmente al efecto de las cavitaciones acústicas producidas en el solvente por el paso de una onda de ultrasonido; esto último induce una alteración en la estructura de la pared celular que acelera la difusión del mucílago a través de las membranas celulares (Benito-Román et al., 2013). También, Loretta et al. (2019) demostraron que la extracción de mucílago de cladodios por ultrasonido fue más efectiva, permitiendo así mayor recuperación del producto en menor tiempo, comparada con la extracción por microondas; sin embargo, el mucílago extraído por este último método exhibió pérdida de viscosidad, aunque con un mayor contenido de proteínas y ácidos urónicos en comparación con la extracción convencional o con ultrasonido.
Mucílago como aditivo alimentario
Los polisacáridos mucilaginosos son utilizados ampliamente para gelificar, espesar o estabilizar productos alimenticios, pero además mejoran la textura y sus propiedades sensoriales (Li y Nie, 2016; Seisun y Zalesny, 2021). Los principales hidrocoloides utilizados en la industria alimentaria son: agar, alginatos, goma acacia, carragenina, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroximetilcelulosa, goma gelana (utilizada como estabilizante, espesante y gelificante), goma guar o guaran (utilizada como fuente de fibra, espesante y gelificante), goma de algarrobo, pectina y almidones (Seisun y Zalesny, 2021). El mucílago de nopal ha sido estudiado ampliamente en las últimas décadas, y sus principales aplicaciones en productos alimenticios se enlistan en el Cuadro 2, mientras que los usos y propiedades del mucílago de nopal usado como aditivo alimentario se describen a continuación:
Cuadro 2 Uso del mucílago de diferentes especies de Opuntia como aditivo alimentario.
| Uso | Especie | Producto adicionado | Resultados principales | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| Estabilizante | O. robusta | Mayonesa | La adición de mucílago a la formulación logró un producto similar a la mayonesa, con características similares al producto comercial. | (Bernardino-Nicanor et al., 2015) |
| O. ficus-indica | Malvaviscos | Sustitución de gelatina por mucílago. Buenas características de consistencia, textura y suavidad del gel fueron alcanzadas. |
(Du Toit et al., 2016) | |
| O. ficus-indica | Huevo deshidratado | El polvo de huevo deshidratado por aspersión en solución de mucílago mostró estabilidad térmica y mecánica, y morfología uniforme y definida | (Medina-Torres et al., 2017) | |
| O. robusta | Mayonesa | El mucílago se aplicó con éxito en productos de mayonesa para reemplazar hasta un 50 % la yema de huevo y 30 % del aceite. Aceptación sensorial favorable |
(Du Toit et al., 2019) | |
| Material de encapsulación | O. monacantha | Zeaxantina de Goji berry | El mucílago conservó el contenido de zeaxantina durante el período de almacenamiento. | (De Campo et al., 2018) |
| O. ficus-indica | Antocianinas de berenjena | La relación entre porcentaje de eliminación de radicales y concentración de antocianinas se conservó en un 64 % en las muestras tratadas con mucílago y secadas por aspersión. | (Chávez-Gutiérrez et al., 2018) | |
| O. ficus-indica | Pulpa de tuna amarilla-naranja | Las micropartículas de pulpa de tuna de color amarillo anaranjado, con una mezcla de mucílago y maltodextrina, mantuvieron su color después de 28 días en almacenamiento. | (Carmona et al., 2021) | |
| O. ficus-indica | Betalaínas de los frutos Escontria chiotilla y Stenocereus queretaroensis | Microcápsulas de mucílago suaves y esféricas fueron obtenidas, logrando la retención de betalaínas en más de 90 % después de tres meses de almacenamiento. | (Soto-Castro et al., 2019) | |
| Nutracéutico | O. monacantha | Galleta libre de gluten tipo cracker | La adición de mucílago a las galletas mejoró el contenido fenólico total y la actividad antioxidante. Obtuvo la mayor aceptación por parte del consumidor. |
(Dick et al., 2020) |
| O. ficus-indica | Pan | La adición de mucílago mejoró la concentración de compuestos bioactivos en el pan. | (Liguori et al., 2020) | |
| Material de recubrimiento | O. ficus-indica | Nopal verdura | Disminuyó la tasa de respiración | (González-González, 2011) |
| O. ficus-indica | Guayaba | Conservación del color, firmeza y sólidos solubles. | (Zegbe et al., 2013) | |
| O. ficus-indica | Manzana mínimamente procesada | Disminución en la tasa de respiración Disminución en la actividad de pectin metil esterasa y polifenol oxidasa Se mantuvo la firmeza |
(Zambrano-Zaragoza et al., 2014) | |
| O. ficus-indica | Higo | El peso fresco, la firmeza, el contenido de carotenoides y las características sensoriales fueron mantenidas. | (Allegra et al., 2017) | |
| O. heliabravoana | Moras | Disminuyó la carga microbiana | (Nájera-García et al., 2018) | |
| O. ficus-indica | Tomate | Efecto antifúngico contra Rhizopus stolonifer El fruto aumentó su vida útil. | (Olicón-Hernández et al., 2019) | |
| O. ficus-indica | Rebanadas de banana deshidratadas | Menor oscurecimiento enzimático Mejoró el aspecto de las rebanadas de plátano Preservación de la calidad en almacenamiento. |
(Aquino et al., 2009) | |
| Otros usos |
O. ficus-indica O. atropes |
Leche cruda | Los recuentos bacterianos de mesófilos aeróbicos y coliformes totales fueron reducidos. | (Ortiz-Rodríguez et al., 2016) |
|
O. ficus-indica O. megacantha |
Sopa de elote tipo crema | Igualó características físicas, como pH, color y viscosidad de la sopa espesada con almidón comercial. | (Reyes-Buendía et al., 2020) |
Estabilizante
El objetivo de los estabilizantes es reducir la tensión interfacial para lograr una emulsión con estabilidad coloidal mejorada. Los emulsificantes absorben rápidamente la interfase agua-aceite y permiten la estabilización a corto plazo, también evitan la precipitación de partículas dispersas y proporcionan una barrera contra la coalescencia de las gotas de aceite (Manzoor et al., 2020); por ejemplo, Iturriaga et al. (2007) evaluaron la estabilidad a la coalescencia en emulsiones preparadas con mucílago y las compararon con emulsiones de hidrocoloides comerciales. El mucílago de nopal y la goma xantana mantuvieron la estabilidad de la emulsión al 100 %; además, Quinzio et al. (2018) mostraron que las emulsiones adicionadas con mucílago tuvieron una distribución de tamaño de partícula, diámetro de gota, comportamiento viscoelástico y una estabilidad a la emulsión similar a las emulsiones preparadas con goma guar; así, el mucílago ha sido agregado exitosamente a diversos productos alimenticios como estabilizante y sustituto de grasa (Bernardino-Nicanor et al., 2015; Du Toit et al., 2016; 2017).
Material de encapsulación
La microencapsulación es el proceso en que gotas de líquido, partículas sólidas o compuestos gaseosos quedan atrapados en películas delgadas con una matriz, sea homogénea o heterogénea. El objetivo de esta alternativa es proteger estos compuestos de factores externos (e.g. temperatura del aire, pH, humedad) para mantener la estabilidad y viabilidad de los compuestos encapsulados. Los lípidos, proteínas y polisacáridos son los materiales mayormente utilizados como encapsulantes (Hernández-Torres et al., 2016).
Diversos estudios han mencionado el uso de mucílago de nopal como material encapsulante de diferentes agentes bioactivos (Cortés-Camargo et al., 2017; Medina-Torres et al., 2013; Otálora et al., 2015), se ha indicado que con la adición del mucílago al ácido gálico, betalaínas y aceites esenciales los agentes bioactivos tuvieron mayor estabilidad y mantuvieron su morfometría (esfericidad y uniformidad de tamaño).
Nutracéutico
Los nutracéuticos son compuestos que proporcionan beneficios para la salud de los consumidores, presentan numerosas propiedades terapéuticas como antidiabéticos, antihipertensivos e hipocolesterolémicos, antioxidantes, antimicrobianos, y muchos más que son atribuidos principalmente a la composición química del mucílago.
Estudios tanto in vitro como in vivo han informado de la actividad biológica de algunos hidrocoloides (Manzoor et al., 2020); por ejemplo, Guevara-Arauza et al. (2012) evaluaron el efecto prebiótico del mucílago de O. ficus-indica y encontraron que el tratamiento con mucílago mejoró el crecimiento de lactobacilos, mientras que el recuento de enterococos, enterobacterias, estafilococos y clostridios disminuyó; al mismo tiempo, el tratamiento con mucílago al colon humano mejoró la síntesis de ácidos grasos (propiónico y butanoico); así, los autores concluyeron que el mucílago podría utilizarse como prebiótico.
Cruz-Rubio et al. (2021) analizaron el mucílago de O. ficus-indica y O. joconostle (xoconostle) y encontraron que estos mucílagos están compuestos por un conjunto de supramoleculares formados por polisacáridos neutros y ácidos con estructura compleja, conjugadas y no covalentes; además, demostraron que estas moléculas, permiten la inclusión de mono, di y oligosacáridos, los cuales podrían coadyuvar al desarrollo de nuevos productos para la estimulación de microorganismos específicos en la microbiota intestinal. Un ejemplo es la industria de la panificación, donde el mucílago de nopal ha sido adicionado exitosamente como compuesto funcional (Dick et al., 2020; Liguori et al., 2020).
Material de recubrimiento
Los recubrimientos naturales y comestibles aumentan la vida útil de los productos frescos o de aquellos mínimamente procesados, pero además mantienen, hasta cierto punto, las características sensoriales y organolépticas de estos productos durante un periodo en almacenamiento. El mucílago de nopal ha sido utilizado también con éxito como material de recubrimiento en diversos productos alimenticios. Estos recubrimientos han logrado disminuir la tasa de transpiración, respiración, actividad enzimática y la carga microbiana en favor del mantenimiento de la firmeza, color, compuestos bioactivos y características sensoriales en frutas y verduras (Allegra et al., 2017; González-González, 2011; Nájera-García et al., 2018; Zambrano-Zaragoza et al., 2014; Zegbe et al., 2013).
CONCLUSIONES, PERSPECTIVAS Y TENDENCIAS DE USO DEL MUCÍLAGO
El mucílago que abunda en los cladodios del nopal solía considerarse como desecho orgánico; sin embargo, éste ha sido convertido en un material novedoso debido a sus propiedades hidrocoloidales y a su mayor contenido en nutrientes con útiles propiedades funcionales. El mucílago ha sido utilizado con éxito como aditivo en la industria alimentaria, como emulsionante, estabilizador, espesante, formador de gel, material de encapsulación de diversos compuestos bioactivos y material de recubrimiento para hortalizas, así como inhibidor de pardeamiento enzimático y agente antimicrobiano. El mucílago de Opuntia es reconocido por sus propiedades benéficas como antiulceroso, antinflamatorio y citoprotector en productos farmacéuticos; además, el mucílago es un material vegetal amigable con el medio ambiente y biodegradable. Así, la demanda de mucílagos podría reorientar el cultivo comercial de nopal hacia una alternativa de doble propósito, como producto fresco y para uso agroindustrial en regiones áridas y semiáridas con limitaciones de agua para las actividades agropecuarias. Se pronostica que para la próxima década el mercado del mucílago sea diversificado hacia una amplia gama de aplicaciones industriales, aprovechando la amplia base genética de Opuntia, condiciones de desarrollo, estado fenológico y manejo agronómico que influyen en el rendimiento, composición, características fisicoquímicas y funcionales del mucílago.
