La interacción entre almidón, proteínas y lípidos en matrices alimentarias determina propiedades clave como digestibilidad, textura, liberación controlada de nutrientes y bioactividad. Estos complejos, formados a diferentes escalas (molecular, supramolecular y macroscópica), pueden modular la respuesta glucémica, mejorar la biodisponibilidad de compuestos funcionales y contribuir al desarrollo de alimentos dirigidos a la prevención o manejo de enfermedades metabólicas. Sin embargo, la comprensión precisa de su estructura y dinámica sigue siendo limitada debido a la complejidad de las interacciones y a la influencia de factores como el tipo de almidón, la conformación proteica, la composición lipídica y las condiciones de procesamiento.

Este proyecto propone dilucidar, mediante herramientas de simulación molecular y modelado multiescala, la arquitectura y los mecanismos de formación de complejos almidón-proteína-lípidos. A través de técnicas como dinámica molecular (MD), se evaluarán parámetros estructurales críticos: patrones de ordenamiento helicoidal, interacciones hidrofóbicas y estabilidad térmica. Los modelos se validarán más adelante, con datos experimentales provenientes de espectroscopia, calorimetría y microscopía avanzada, lo que permitirá correlacionar la simulación con sistemas reales.

El conocimiento obtenido facilitará el diseño racional de matrices alimentarias funcionales con perfiles específicos de digestión de almidón (rápida, lenta o resistente), optimización de texturas y liberación controlada de bioactivos liposolubles. Las aplicaciones potenciales incluyen alimentos para control glucémico, productos con beneficios en saciedad y formulaciones dirigidas a poblaciones con necesidades metabólicas particulares, como personas con diabetes tipo 2 o síndrome metabólico.

Al integrar ciencia de materiales alimentarios con simulación computacional, este proyecto generará modelos predictivos que guíen la formulación de alimentos saludables, reduciendo la dependencia de enfoques empíricos y acelerando el desarrollo de innovaciones. Asimismo, fortalecerá las capacidades de investigación interdisciplinaria en el campo de la nutrigenómica y la ingeniería de alimentos, fomentando la transferencia tecnológica hacia la industria para la creación de productos basados en evidencia científica sólida.

Objetivo: Construir y validar un “pipeline” reproducible de simulación para complejos almidón–proteína–lípidos. 

Tareas clave:

Objetivo: Priorizar configuraciones que favorezcan la interacción de las moléculas y documentar reglas de diseño.