Soforolípido

Un soforolípido es un compuesto glucolipídico tensioactivo que puede ser sintetizado por un número selecto de especies de levadura no patógenas . ^{[ 1 ]} Son biosurfactantes potenciales debido a su biodegradabilidad y baja ecotoxicidad .

Los soforolípidos son glucolípidos que consisten en una cola de ácido graso hidrofóbica de 16 o 18 átomos de carbono y una cabeza de carbohidrato hidrofílica soforosa , un disacárido derivado de la glucosa con un enlace β-1,2 inusual y que puede estar acetilado en las posiciones 6′ y/o 6′′. Un ácido graso hidroxilado terminal o subterminal está unido β-glucosídicamente al módulo de soforosa. El extremo carboxílico de este ácido graso es libre (forma ácida o abierta) o esterificado internamente en la posición 4′′ o, en algunos casos raros, en la posición 6′ o 6′′ (forma lactónica). ^{[ 2 ]} Las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los soforolípidos están significativamente influenciadas por la distribución de las formas lactónicas frente a las ácidas producidas en el caldo de fermentación. En general, los soforolípidos de lactona son más eficaces para reducir la tensión superficial y son mejores agentes antimicrobianos, mientras que los soforolípidos ácidos presentan mejores propiedades espumantes. Los grupos acetilo también pueden disminuir la hidrofilicidad de los soforolípidos y potenciar sus efectos antivirales y estimulantes de citoquinas . ^{[ 3 ]}

Los soforolípidos son producidos por varias especies de levaduras no patógenas como Candida apicola , Rhodotorula bogoriensis , ^{[ 5 ]} Wickerhamiella domercqiae , ^{[ 6 ]} y Starmerella bombicola y especies relacionadas. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Investigaciones recientes han permitido recuperar soforolípidos durante la fermentación utilizando un separador por gravedad en un bucle con el biorreactor , lo que permite la producción de >770 g/L de soforolípidos con una productividad de 4,24 g/L/h, algunos de los valores más altos observados en un proceso de fermentación. ^{[ 9 ]} Las propiedades deseables de los biosurfactantes son la biodegradabilidad y la baja toxicidad. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Además de su biodegradabilidad, baja toxicidad y alto potencial de producción, los soforolípidos presentan una elevada actividad superficial e interfacial. Se ha informado que los soforolípidos reducen la tensión superficial (TS) del agua de 72 a 30-35  mN/m y la tensión interfacial (TI) agua/hexadecano de 40 a 1  mN/m. ^{[ 12 ]} Adicionalmente, se ha informado que los soforolípidos funcionan en amplios rangos de temperaturas, presiones y fuerzas iónicas; y también poseen otras actividades biológicas útiles, incluyendo propiedades antimicrobianas, ^{[ 5 ]} virucidas, ^{[ 3 ]} anticancerígenas e inmunomoduladoras. ^{[ 5 ]}

Una revisión bibliográfica detallada y completa sobre los diversos aspectos de la producción de soforolípidos (por ejemplo, microorganismos productores, vía biosintética, efecto de los componentes del medio y otras condiciones de fermentación y proceso posterior de los soforolípidos) está disponible en el trabajo publicado de Van Bogaert et al. ^{[ 5 ] [ 13 ]} Este trabajo también analiza la aplicación potencial de los soforolípidos (y sus derivados), así como el potencial de las cepas de ingeniería genética para mejorar los rendimientos de soforolípidos. Los investigadores se han centrado en la optimización de la producción de soforolípidos en fermentación sumergida, ^{[ 14 ] [ 15 ]} pero algunos esfuerzos también han investigado la posibilidad de la producción de soforolípidos utilizando fermentación en estado sólido (SSF). ^{[ 4 ]} El proceso de producción puede verse afectado significativamente por las propiedades específicas de los sustratos de carbono y aceite utilizados; y se han investigado varias alternativas económicas a los sustratos más tradicionales. Estos sustratos potenciales incluyen: corrientes de subproductos de biodiesel, ^{[ 16 ]} aceite de fritura usado, ^{[ 17 ] [ 18 ]} aceite residual de restaurante, ^{[ 19 ]} residuos de ácidos grasos industriales, ^{[ 20 ]} grasa de semilla de mango, ^{[ 21 ]} y aceite oscuro de soja. El uso de la mayoría de estos sustratos ha resultado en rendimientos más bajos en comparación con los sustratos de fermentación tradicionales.

Para mejorar el rendimiento de las propiedades tensioactivas de los soforolípidos naturales, se han explorado activamente métodos de modificación química. ^{[ 22 ]} Recientemente, los investigadores demostraron la posibilidad de aplicar soforolípidos como bloques de construcción mediante polimerización por metátesis de apertura de anillo para un nuevo tipo de polímeros, conocidos como polisoforolípidos, que muestran un gran potencial en aplicaciones de biomateriales. ^{[ 23 ]}