Análisis del ácido glicirrícico en el laboratorio

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ácido glicirrícico

El ácido glicirrícico, también conocido como glicirricina, es un compuesto bioactivo extraído de la raíz de regaliz (Glycyrrhiza glabra). Este ingrediente activo es reconocido por sus múltiples aplicaciones, que abarcan desde la medicina tradicional hasta la alimentaria y cosmética . Gracias a sus propiedades únicas, el ácido glicirrícico ha despertado un creciente interés en el campo de la investigación científica y las formulaciones industriales.

 

1. Introducción al ácido glicirrícico

Origen y estructura química

El ácido glicirrícico pertenece a la familia de las saponinas, una clase de glucósidos que juegan un papel importante en las interacciones biológicas.

  • Estructura química : Consiste en un aglicón triterpénico (ácido glicirretínico) unido a dos moléculas de ácido glucurónico.
  • Origen : Se extrae principalmente de las raíces del regaliz, una planta de la familia Fabaceae, cultivada en regiones como Asia Central, China y el Mediterráneo.

 

Propiedades físicas y químicas

Las características fisicoquímicas del ácido glicirrícico lo convierten en un compuesto versátil.

  • Solubilidad : Insoluble en agua pura, pero soluble como sal de amonio a pH > 4,5.
  • Poder endulzante : Su sabor dulce es de 30 a 50 veces más intenso que el de la sacarosa, aunque su gusto dulce es ligeramente retardado y persistente, con un retrogusto característico.
  • Estabilidad : Relativamente estable a temperaturas moderadas y variaciones de pH, lo que favorece su uso en diferentes formulaciones.

 

Aplicaciones históricas y modernas

Desde la antigüedad, el ácido glicirrícico se ha utilizado por sus beneficios medicinales y su sabor dulce único.

  • Usos tradicionales : Se utiliza como remedio en la medicina ayurvédica y china para tratar afecciones como trastornos respiratorios y digestivos.
  • Usos modernos : Hoy en día, se utiliza en la industria alimentaria como edulcorante natural, en cosméticos por sus propiedades calmantes y en medicamentos por sus efectos antiinflamatorios y antimicrobianos.

Esta introducción sienta las bases para explorar en detalle las múltiples propiedades y usos del ácido glicirrícico, que se desarrollarán en las siguientes secciones.

 

2. Propiedades del ácido glicirrícico

Propiedades biológicas

El ácido glicirrícico es un compuesto bioactivo con muchas propiedades terapéuticas.

Antiinflamatorio

  • El ácido glicirrícico inhibe la acción de la enzima 11β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2, lo que aumenta la disponibilidad de cortisol activo en el organismo. Este mecanismo le permite reducir eficazmente la inflamación.
  • Uso: Se incorpora en cremas tópicas para aliviar el enrojecimiento, picor e inflamación de la piel, como eritema o prurito.

Antimicrobiano y antiviral

  • Se ha demostrado que el ácido glicirrícico inhibe el crecimiento de ciertas bacterias, como Staphylococcus aureus, y virus, como el virus de la hepatitis C.
  • Estas propiedades se utilizan en formulaciones médicas para tratar infecciones de la piel y dolores de garganta.

Efecto edulcorante y adaptógeno

  • Con un poder edulcorante de 30 a 50 veces mayor que el de la sacarosa, el ácido glicirrícico se utiliza en la industria alimentaria como edulcorante natural.
  • También actúa como adaptógeno, ayudando al cuerpo a resistir mejor el estrés físico y ambiental.

 

Propiedades fisicoquímicas

El ácido glicirrícico posee características fisicoquímicas notables que favorecen su utilización en diversos sectores.

Solubilidad y estabilidad

  • Insoluble en agua pura, el ácido glicirrícico se vuelve soluble en forma de sal de amonio a un pH superior a 4,5.
  • Su estabilidad química lo convierte en un ingrediente ideal para formulaciones de largo plazo en productos alimenticios y cosméticos.

Capacidad antioxidante

  • Al actuar como neutralizador de radicales libres, el ácido glicirrícico protege las células y el ADN del daño oxidativo. Esta capacidad se utiliza en cosméticos antioxidantes y productos antienvejecimiento para el cuidado de la piel.

Impacto en el sabor

  • Aunque dulce, el ácido glicirrícico tiene un regusto característico y persistente. Esta propiedad se utiliza para enmascarar sabores amargos en formulaciones farmacéuticas y alimentarias.

 

Riesgos asociados al consumo excesivo

A pesar de sus numerosos beneficios, el ácido glicirrícico puede suponer riesgos si se consume en exceso.

Hipertensión

  • La inhibición de la enzima 11β-hidroxiesteroide deshidrogenasa puede provocar una retención excesiva de sodio y agua, causando presión arterial elevada.

Recomendaciones de ingesta

  • La ingesta diaria admisible recomendada (IDA) se limita a 100 mg/día para evitar efectos adversos. Las etiquetas de los alimentos deben indicar claramente su presencia en los productos.

 

ácido glicirrícico

3. Aplicaciones del ácido glicirrícico en diferentes sectores

Uso en la industria cosmética

El ácido glicirrícico es un ingrediente popular en los productos cosméticos debido a sus beneficios para la piel.

Cuidado de pieles sensibles y reactivas

  • Por sus propiedades antiinflamatorias y calmantes, se utiliza en cremas para reducir el enrojecimiento, la tirantez y la irritación.
  • Los estudios demuestran que inhibe la producción de citocinas inflamatorias, como TNF-α, proporcionando así una solución eficaz para la piel reactiva.

Productos aclaradores y antienvejecimiento

  • El ácido glicirrícico ayuda a atenuar las manchas pigmentarias al inhibir la tirosinasa, una enzima clave en la melanogénesis.
  • Su efecto antioxidante protege la piel de los daños causados ​​por los radicales libres, frenando así la aparición de arrugas y flacidez cutánea.

Aplicaciones específicas

  • Productos en cuestión: protectores solares, tratamientos anti-rojeces, sérums aclarantes y lociones after-sun.
  • Dosis: generalmente entre 0,5% y 2% en formulaciones cosméticas.

 

Aplicaciones en la industria alimentaria

En la industria alimentaria, el ácido glicirrícico se utiliza principalmente como edulcorante natural y potenciador del sabor.

Edulcorante natural

  • Con un poder edulcorante de 30 a 50 veces mayor que el de la sacarosa, se utiliza comúnmente en confitería y bebidas.
  • Ejemplo: chicles a base de regaliz, tés aromatizados y algunos postres.

potenciador del sabor

  • El ácido glicirrícico enmascara el amargor de los edulcorantes artificiales como la sacarina, mejorando el sabor de los productos.
  • También se utiliza en algunos productos de tabaco para equilibrar los sabores.

Regulaciones alimentarias

  • Aunque reconocido como seguro (estatus GRAS en Estados Unidos), su consumo es limitado debido a su potencial impacto en la salud, particularmente el riesgo de hipertensión.
  • El etiquetado es obligatorio para informar a los consumidores de su presencia en los productos alimenticios.

 

Aplicaciones médicas y farmacéuticas

El ácido glicirrícico es un ingrediente clave en varios tratamientos médicos y formulaciones farmacéuticas.

Propiedades antiinflamatorias

  • Se utiliza en cremas y ungüentos para tratar afecciones de la piel, como eczema, psoriasis y quemaduras solares.
  • Ejemplo: cremas que contienen 0,15% de ácido glicirretínico combinado con otros agentes calmantes.

Tratamiento de dolores de garganta y afecciones bucales.

  • Presente en pastillas para calmar inflamaciones de garganta.
  • Efecto protector e hidratante para las mucosas irritadas.

Estudios sobre propiedades antivirales

  • Las investigaciones indican actividad antiviral contra el virus de la hepatitis C y otros patógenos. Esta propiedad está generando un creciente interés en el desarrollo de nuevos tratamientos.

 

Limitaciones y precauciones en diferentes aplicaciones

Aunque el ácido glicirrícico tiene beneficios notables, existen algunas limitaciones que deben tenerse en cuenta.

Consumo excesivo y efectos secundarios

  • Las aplicaciones alimentarias y medicinales requieren especial atención para evitar la hipertensión y la retención de agua.

Regulaciones específicas

  • Los estándares varían según la región: por ejemplo, en Japón, su consumo está limitado a 200 mg/día, mientras que la Unión Europea recomienda un límite de 100 mg/día.

 

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4. Pruebas de laboratorio para ácido glicirrícico

Técnicas de análisis comunes

Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

  • Principio : Este método se basa en la separación de los componentes de una mezcla mediante una columna cromatográfica y su detección por espectrofotometría UV.
  • Aplicación : Medir la concentración de ácido glicirrícico en diversas matrices como complementos alimenticios, productos cosméticos o plantas aromáticas.
  • Ventajas : Alta precisión y bajo límite de detección (hasta 10 ppm para ciertas matrices).

 

Espectrometría de masas

  • Principio : Análisis de los iones producidos a partir de las moléculas de ácido glicirrícico, permitiendo la identificación precisa de su estructura química.
  • Aplicación : Detección de trazas en matrices complejas como extractos de plantas o formulaciones farmacéuticas.

 

Espectrofotometría UV-Vis

  • Principio : Medición de la absorción de luz por una solución de ácido glicirrícico en longitudes de onda específicas.
  • Aplicación : Estimación rápida de la concentración en alimentos o productos cosméticos.
  • Limitaciones : Menos específico que la HPLC, este método se utiliza principalmente para controles de rutina.

 

Importancia de los análisis de cumplimiento

Normas ISO y certificaciones COFRAC

  • Los análisis deben realizarse en laboratorios acreditados según la norma ISO 17025 para garantizar su fiabilidad y trazabilidad.
  • Las certificaciones garantizan que los resultados cumplen con los requisitos reglamentarios vigentes, especialmente en términos de seguridad alimentaria y cosmética.

Pruebas de pureza e identificación

  • Detección de contaminantes o impurezas en extractos de ácido glicirrícico, incluidos pesticidas o metales pesados.
  • Validación de la identidad química para evitar sustituciones o falsificaciones.

Estudios de estabilidad

  • Evaluación de la estabilidad del ácido glicirrícico en diferentes formulaciones, teniendo en cuenta factores como la temperatura, la luz o el pH.
  • Estos análisis son esenciales para garantizar la vida útil y la eficacia de los productos que contienen este ingrediente.

 

Ejemplos concretos de análisis

Complementos alimenticios

  • Matriz: Cápsulas o polvos a base de regaliz.
  • Método: HPLC-UV.
  • Límite de detección: 10 ppm.

Productos cosméticos

  • Matriz: Sueros o cremas aclarantes.
  • Método: Espectrometría de masas para detectar concentraciones muy bajas.

Plantas medicinales

  • Matriz: Raíces o extractos de regaliz.
  • Método: Extracción seguida de HPLC para cuantificar el ácido glicirrícico.

 

5. Aplicaciones y usos del ácido glicirrícico

Aplicaciones agroalimentarias

Edulcorante natural

  • El ácido glicirrícico se utiliza como edulcorante natural, especialmente en refrescos, chicles y caramelos a base de regaliz.
  • Ventajas : Su poder edulcorante es de 30 a 50 veces mayor que el de la sacarosa, con una sensación dulce prolongada y un bajo aporte calórico.
  • Regulación : Identificado con el número E958, está autorizado como aditivo alimentario en varios países, aunque se imponen límites a su consumo para evitar efectos secundarios como la hipertensión.

potenciador del sabor

  • Se utiliza para enmascarar el amargor de edulcorantes artificiales como la sacarina y el acesulfamo K, o para mejorar el sabor en formulaciones complejas.

Complementos alimenticios

  • Se utiliza por sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, especialmente en productos de bienestar y salud.

 

Aplicaciones cosméticas

Agente calmante y abrillantador

  • El ácido glicirrícico es un ingrediente clave en el cuidado de la piel para calmar la irritación, reducir el enrojecimiento y unificar el tono de la piel.
  • Productos cubiertos : sueros, humectantes, cuidados para después del sol y tratamientos para pieles sensibles o hiperpigmentadas.

Protección antienvejecimiento

  • Al inhibir ciertas enzimas como las metaloproteinasas de la matriz, retarda el envejecimiento cutáneo impidiendo la degradación del colágeno y la elastina.

Aplicaciones específicas

  • Higiene bucal : Incorporado en pastas dentales por sus propiedades antiinflamatorias y antimicrobianas.
  • Protectores solares : se utilizan en fórmulas de protección solar para reducir el daño causado por los rayos UV y proteger el ADN de las células de la piel.

 

Aplicaciones farmacéuticas

  1. Antiinflamatorio
    • Se utiliza en cremas y ungüentos para aliviar irritaciones de la piel como la dermatitis del pañal o las quemaduras solares.
  2. Propiedades antivirales y protectoras
    • Los estudios han demostrado que el ácido glicirrícico inhibe ciertos virus, incluidos los responsables de la hepatitis y el herpes.
  3. Medicamentos para el dolor de garganta
    • Presente en pastillas o aerosoles para calmar la inflamación y el dolor.

 

Otros usos industriales

Industria tabacalera: El ácido glicirrícico se utiliza como potenciador del sabor en productos de tabaco. Aunque controvertido, este uso sigue siendo común en algunos países.

Fabricación de biopolímeros: Se utiliza por sus propiedades bioactivas en el desarrollo de materiales biodegradables, particularmente en envases de alimentos.

Precursor químico: Se utiliza en la síntesis de compuestos farmacéuticos y cosméticos, particularmente para la fabricación de ácido glicirretínico, un derivado con alto potencial terapéutico.

 

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6. Normativas y precauciones relacionadas con el ácido glicirrícico

Límites de consumo de alimentos

Ingesta Diaria Admisible (IDA): En Europa, el consumo de ácido glicirrícico está limitado a 100 mg al día , según lo recomendado por el Comité Científico de la Alimentación Humana (SCF). Este límite se estableció para prevenir efectos secundarios asociados a un consumo excesivo, como la hipertensión y los desequilibrios electrolíticos.

Etiquetado obligatorio de productos: Desde una directiva europea de 2004, los productos alimenticios que contienen ácido glicirrícico o sus sales deben indicar la presencia de regaliz si su concentración supera un determinado umbral. Esto incluye etiquetas como:

  • “Contiene regaliz; las personas con presión arterial alta deben evitar su consumo excesivo”.

 

Regulaciones en cosméticos

Normas europeas

  • El ácido glicirrícico está permitido en productos cosméticos sin restricciones específicas en cuanto a concentraciones, aunque su derivado, el ácido glicirretínico, es más común.

Sin restricciones importantes

  • Los estudios que demuestran que el ácido glicirrícico no es irritante ni sensibilizante en concentraciones de hasta el 6% han provocado la ausencia de límites estrictos en las reglamentaciones cosméticas europeas.

 

Riesgos asociados al consumo excesivo

Efectos sobre la salud: El consumo excesivo (> 1 g/día) puede provocar efectos secundarios, entre ellos:

  • Presión arterial alta : Debido a la inhibición de la enzima 11β-hidroxiesteroide deshidrogenasa, se produce una acumulación de cortisol.
  • Hipopotasemia : Resultante de pérdidas excesivas de potasio, que pueden causar problemas cardíacos y musculares.
  • Retención de agua : puede provocar edemas y aumento del volumen sanguíneo.

Casos de sobredosis: Se han reportado incidentes en personas que consumen regularmente grandes cantidades de productos a base de regaliz o glicirricina, que a veces requieren hospitalización.

 

Recomendaciones para un uso seguro

Poblaciones sensibles: Las personas con presión arterial alta, enfermedades cardíacas o problemas renales deben limitar su exposición al ácido glicirrícico.

Uso controlado en productos alimenticios y cosméticos: los fabricantes deben garantizar que se sigan las recomendaciones de dosificación e informar a los consumidores de cualquier riesgo potencial.

Supervisión regulatoria continua: los estudios en curso tienen como objetivo evaluar los niveles de exposición seguros y adaptar las recomendaciones en consecuencia.

 

Regulaciones internacionales

Estados Unidos: El ácido glicirrícico es considerado "GRAS" (generalmente reconocido como seguro) por la FDA, pero su uso como aditivo alimentario está restringido en algunos estados.

Japón: Limitado estrictamente a 200 mg/día para garantizar un uso seguro. El ácido glicirrícico suele combinarse con otros edulcorantes naturales para reducir su concentración.

Francia: Además de las directivas europeas, Francia exige un etiquetado específico en los productos que contienen regaliz para concienciar a los consumidores sobre los posibles riesgos.

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