En el momento en que dos líquidos se encuentran dentro de un canal de apenas medio milímetro de diámetro, sucede algo silenciosamente extraordinario. Las moléculas tensioactivas, más cómodas en el agua que en el aceite, comienzan a difundirse hacia afuera desde la fase oleosa y, a medida que cruzan el límite, arrastran consigo pequeñas porciones de aceite de pescado, formando gotas de aproximadamente cien nanómetros de diámetro sin ninguna fuerza mecánica, ni trituración, ni calor. El proceso se llama emulsificación espontánea y es, en un sentido muy literal, autoorganización. Lo que sale por el otro extremo del mezclador en T parece, a simple vista, agua ligeramente turbia. Lo que en realidad es, según investigadores de la Universidad de Adelaida y la Universidad de Nottingham, es una posible contramedida contra algunas de las amenazas más insidiosas que enfrentan los astronautas en su camino a Marte.
La escala de esas amenazas tiende a perderse en el entusiasmo que rodea a los viajes al espacio profundo. Pérdida ósea, atrofia muscular, riesgo elevado de cáncer debido a la radiación cósmica, pérdida crónica del apetito: estas son las realidades mundanas y agotadoras de los vuelos espaciales de larga duración, que se desarrollan cada hora que un cuerpo humano pasa en microgravedad más allá de la atmósfera protectora de la Tierra.
Una dieta con una grave brecha
La comida espacial actual se basa casi exclusivamente en comidas deshidratadas y termoestabilizadas. Cumplen objetivos energéticos básicos (en un buen día), pero los astronautas han informado constantemente de una reducción del apetito en órbita, un fenómeno tan bien documentado que tiene su propio nombre clínico: anorexia espacial. Conseguir que los astronautas coman lo suficiente ya es difícil. Lograr que consuman el equilibrio adecuado de nutrientes, especialmente aquellos que requieren pescado fresco, es considerablemente más difícil. Los ácidos grasos omega-3 no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano y deben provenir de los alimentos; Actualmente, la NASA pide a los astronautas en misiones de hasta doce meses que coman atún enlatado para cumplir sus objetivos de ingesta. Para un tránsito de Marte que dure tres años, ese enfoque deja de tener sentido. El espacio de almacenamiento por sí solo se vuelve prohibitivo.
La pregunta que Svenja Schmidt y sus colegas se propusieron responder fue si ese vacío se podría llenar con un vaso. “Las emulsiones de bebidas fortificadas podrían ayudar en ese sentido”, dice Schmidt, “especialmente cuando proporcionan nutrientes en niveles que la nutrición normal no alcanza”. El equipo eligió los ácidos grasos omega-3 como su objetivo bioactivo por dos razones que se alinean perfectamente con lo peor que el espacio le hace al cuerpo. Los omega-3 se asocian con mayores tasas de formación ósea, lo que potencialmente compensa la resorción esquelética que acelera la microgravedad, y con un menor riesgo de cáncer relacionado con el daño oxidativo de la radiación. “Sugerimos ácidos grasos omega-3 para ayudar a proteger contra la radiación espacial y aumentar la tasa de formación ósea”, dice Schmidt.
El desafío técnico no es trivial. Los ácidos grasos omega-3 provienen del aceite de pescado, que es hidrófobo. Para lograr una distribución estable y uniforme del material hidrofóbico en una bebida a base de agua se requiere emulsificación, y la emulsificación convencional generalmente implica un aporte de energía, equipo especializado y calor que puede dañar las mismas moléculas que se intenta liberar. Ninguna de esas son perspectivas atractivas para una máquina que funcione en la Estación Espacial Internacional o, eventualmente, en una nave en algún lugar entre la Tierra y Marte.
Autoensamblaje en un canal diminuto
La emulsificación espontánea evita la mayoría de esos problemas. Cuando la fase oleosa, que contiene aceite de pescado, grasas portadoras derivadas del aceite de coco, compuestos aromáticos y un tensioactivo, se encuentra con la fase acuosa en el mezclador en T de microfluidos, el tensioactivo se difunde espontáneamente a través de la interfaz y arrastra las gotas de aceite con él. Sin rectificado mecánico. No hay gradientes de temperatura que amenacen a las grasas poliinsaturadas sensibles. El proceso de microfluidos continuo también produce gotas más pequeñas que la mezcla por lotes, en el rango de 80 a 120 nanómetros, según la receta, y las gotas más pequeñas generalmente significan una mayor biodisponibilidad. (Se cree que alrededor de 50 a 100 nm, la absorción en las células alcanza algo cercano al óptimo).
Los investigadores trabajaron con docenas de combinaciones de ingredientes para comprender cómo cada componente afecta la formación de gotas. La sacarosa, como era de esperar, hace que la fase acuosa sea más densa y viscosa, ralentizando la difusión del surfactante y produciendo gotas ligeramente más grandes. El aceite de pescado, de manera bastante contradictoria, en realidad facilitó el proceso de emulsificación; la arquitectura molecular flexible de sus ácidos grasos poliinsaturados, todos esos dobles enlaces en las largas cadenas de carbono, parece favorecer la difusión de una manera que las grasas saturadas más rígidas no lo hacen. Los compuestos aromáticos (el equipo probó variantes que huelen a rosa, naranja y cítricos frescos) también ayudaron a mantener las gotas pequeñas al reducir la densidad y la viscosidad de la fase oleosa. El azúcar combate el proceso; El aceite de pescado y la fragancia funcionan con él. Esa interacción dio forma a las recetas finales.
Surgieron seis formulaciones: tres opciones de sabor combinadas con dos niveles de dulzor, todas conteniendo aceite de pescado en una concentración que proporciona alrededor de 90 miligramos de ácidos grasos omega-3 combinados por porción de 330 mililitros. Esto es aproximadamente un tercio de la ingesta diaria recomendada de una sola bebida. El sabor, señala Schmidt, sería el más cercano al de un refresco sin gas que ha perdido su carbonatación, que de hecho es el formato apropiado para el espacio; Los entornos libres de gravedad evitan que se eleven burbujas de gas en las bebidas carbonatadas, creando una sensación desagradable en la boca. La biblioteca de bebidas está diseñada para personalizarse según demanda: los astronautas seleccionan su sabor y dulzor preferidos desde una interfaz de software mientras un sistema de producción continua mezcla los componentes relevantes en tiempo real.
Todavía a cierta distancia de la galera
Quedan muchas cosas sin resolver. Aún no se han realizado pruebas de sabor ni en gravedad ni en microgravedad. Se desconoce la vida útil en condiciones del espacio profundo (bombardeo con radiación, lanzamiento de fuerzas G, fluctuaciones de temperatura). El aceite de pescado es conocido por oxidarse y desarrollar sabores desagradables cuando se expone al aire, un problema que el equipo reconoce requerirá una cuidadosa ingeniería de estabilidad. Las gotas de nanoemulsión, al ser tan pequeñas, también están sujetas a cierto escrutinio de seguridad, aunque la evidencia existente sobre las nanoemulsiones de calidad alimentaria sugiere que lo más probable es que se digieran normalmente en el tracto gastrointestinal superior en lugar de absorberse intactas.
Las aplicaciones terrestres probablemente estén más cerca en el tiempo que las de los astronautas. El enfoque de emulsificación espontánea de microfluidos podría, en principio, adaptarse a bebidas funcionales producidas a escala comercial, reduciendo las concentraciones de tensioactivos requeridas y eliminando la necesidad de una homogeneización que consume mucha energía. Las seis recetas de bebidas se posicionan explícitamente como una biblioteca inicial, que se ampliará con bioactivos adicionales: la vitamina D, notablemente ausente en las dietas espaciales estándar, es un candidato obvio, y hay más opciones de sabores.
Para Volker Hessel, que dirige el grupo de investigación de Adelaida, el marco más amplio parece importar tanto como la química. “Ser una pequeña pieza del gran rompecabezas de la exploración espacial humana y ayudar a los astronautas a mantenerse saludables es un privilegio visionario”, afirma. Las bebidas están muy lejos de una cocina de Marte. Sin embargo, lo que el trabajo ha demostrado es que la emulsificación espontánea puede producir bebidas fortificadas estables, biodisponibles y personalizadas en un sistema lo suficientemente compacto para una nave espacial, y que la dinámica molecular del aceite de pescado y la fragancia funcionan a su favor cuando se logra la química correcta. Que esas gotas de escala nanométrica algún día entreguen omega-3 a un astronauta a doscientos millones de kilómetros del océano más cercano puede depender de qué tan bien sobreviva la ambición a las condiciones planas de los vuelos espaciales de larga duración.
Fuente: Schmidt et al., ACS Food Science & Technology (2026). DOI: 10.1021/acsfoodscitech.5c01291
Preguntas frecuentes
¿Por qué los astronautas necesitarían bebidas con omega-3 cuando sólo podrían tomar suplementos?
Los ácidos grasos omega-3 necesitan llegar a las células en forma biodisponible, y las gotas de nanoemulsión en el rango de 80 a 120 nanómetros se absorben de manera más eficiente que muchos formatos de suplementos estándar. También está el problema del apetito: los astronautas frecuentemente pierden el deseo de comer en el espacio, y una bebida sabrosa y personalizable puede ser más fácil de consumir de manera constante que las pastillas. Actualmente, la NASA sólo suplementa la vitamina D; Agregar omega-3 a una bebida podría abordar dos riesgos para la salud espacial: la pérdida ósea y el daño oxidativo relacionado con la radiación, en una sola porción.
¿Cómo se puede hacer que una bebida que contiene aceite de pescado tenga un sabor aceptable?
El aceite se dispersa en gotas tan pequeñas que dispersan la luz pero no se pueden saborear como partículas individuales; la bebida resultante tiene una consistencia similar a un refresco sin gas. Los investigadores agregaron compuestos aromáticos (geraniol similar a la rosa, R-limoneno de naranja o citronelol de cítricos frescos) para enmascarar el sabor característico del aceite de pescado y proporcionar variedad. Curiosamente, esos mismos compuestos aromáticos también mejoraron el proceso de emulsificación al reducir la viscosidad de la fase oleosa, por lo que el saborizante cumple una doble función. Aún no se han realizado pruebas formales de sabor tanto en gravedad como en microgravedad.
¿Podría utilizarse la misma tecnología para elaborar bebidas fortificadas aquí en la Tierra?
El proceso de emulsificación espontánea utilizado en esta investigación no requiere los homogeneizadores que consumen mucha energía que se utilizan en la producción de bebidas convencionales, lo que podría reducir los costos de fabricación y evitar el daño por calor que degrada los bioactivos sensibles. Los investigadores sugieren que el enfoque podría adaptarse a las bebidas funcionales comerciales, añadiendo una gama más amplia de vitaminas y bioactivos además de los omega-3. Sigue siendo una cuestión abierta si el proceso se ampliaría económicamente hasta la producción en masa, pero la química básica es la misma independientemente de la gravedad.
¿Qué impide que los astronautas coman suficiente pescado enlatado para obtener omega-3?
La capacidad de almacenamiento es la limitación fundamental. Una misión a Marte que dure hasta tres años requeriría volúmenes de alimentos que las naves espaciales actuales simplemente no pueden transportar, razón por la cual los investigadores están explorando tanto la producción de alimentos en el espacio como los sistemas concentrados de suministro de nutrientes. A los astronautas en misiones más cortas ya se les pide que coman atún enlatado para cumplir con los objetivos de omega-3, pero la monotonía dietética es en sí misma un problema conocido que reduce aún más el apetito. Una bebida personalizable que ofrece tres perfiles de sabor y dos niveles de dulzor representa una mejora significativa en la variedad para una dieta que, de otro modo, cambia muy poco.
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