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Recopilación anual de informaciones elaboradas por la Fundación Descubre para Andalucía BioRegión Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Índice Índice BioDivulgar, resultados científicos contados a los ciudadanos • 7 Carta del Presidente de la Fundación Descubre • 9 Enero Desarrollan una plataforma que analiza de forma rápida el tratamiento más adecuado para los pacientes con cánceres de sangre • 11 Una empresa granadina descubre cinco ingredientes con propiedades beneficiosas para el control del síndrome metabólico • 13 Una empresa almeriense diseña un envase que mantiene crujientes los alimentos por más tiempo • 16 Febrero Una empresa malagueña consigue reciclar con calidad total el 90% del agua de las almazaras • 18 Una empresa almeriense comercializa colmenas de invierno de abejorros que permiten la polinización a bajas temperaturas • 20 El CIDAF: un centro para estudiar alimentos que mejoran la salud • 21 Científicos de la Universidad de Granada prueban nanopartículas magnéticas portadoras de medicamentos contra el cáncer • 23 Marzo Expertos de la Universidad de Jaén obtienen colorantes naturales procedentes de microalgas como alternativa a los artificiales • 24 Expertos andaluces identifican bacterias marinas capaces de degradar un compuesto frecuente en los vertidos de petróleo • 25 Investigadores almerienses utilizan luz ultravioleta para desinfectar hortalizas • 26 Químicos andaluces utilizan residuos agrícolas para la obtención sostenible de biodiésel, aditivos alimentarios y papel • 28 Índice Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Abril Una empresa de Jaén diseña una trampa exclusiva para la plaga de la mosca del vinagre en cultivos frutícolas • 30 Investigadores almerienses desarrollan un método de modificación de una microalga autóctona para producir biodiésel • 32 Expertos onubenses ensayan plásticos biodegradables en el cultivo de la fresa • 34 Expertos de la Universidad de Cádiz desarrollan un biosensor para detectar sustancias antioxidantes en la cerveza • 36 Investigadores de la Universidad de Almería combinan energía solar y fangos activos para tratar aguas residuales industriales • 38 Mayo Estudian microalgas productoras de moléculas de selenio para elaborar alimentos funcionales • 40 Estudian compuestos derivados del alperujo con potencial aplicación en la enfermedad del Parkinson • 42 Investigadores andaluces utilizarán una impresora y células madre para crear moldes 3d regeneradores de cartílago • 44 Junio Una empresa malagueña, primer centro autorizado para elaborar vacunas ‘a la carta’ en acuicultura • 46 La Universidad de Almería patenta un kit que agiliza el ánalisis de la digestión de grasas en el organismo • 48 Diseñan un plástico con moléculas de ajo que conserva los vegetales más tiempo • 49 Rastreadores de gluten • 51 Julio Patentan un sustrato para setas con residuos procedentes de la elaboración del aceite de oliva • 53 Aceite de oliva que se vende en farmacias • 55 Biofábricas de insectos malagueños para combatir plagas • 57 Crean un producto con bacterias que facilita la recuperación de suelos incendiados en pocos meses • 59 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Septiembre Hongos al rescate de los suelos • 61 Una capa de ozono para la piel • 64 ¿El color tostado de las patatas fritas incide en la salud? • 67 Octubre Test de paternidad para los peces • 69 Expertos de la Universidad de Sevilla formulan mayonesas light con proteínas de patata y aditivos naturales • 71 La segunda edición de Café con Ciencia abrirá la XII Semana de la Ciencia en Andalucía • 73 Un equipo de biólogos andaluces edita el primer libro de fotografías de Boa Vista con ayuda ciudadana • 75 Más de 200 científicos invitan a tomar café a 2.200 Estudiantes y 700.000 Internautas de toda andalucía durante la Semana de la Ciencia • 78 Diciembre Pruebas genéticas más rápidas y certeras • 82 Una empresa andaluza crea tejidos ‘inteligentes’ capaces de administrar fármacos por sí mismos • 84 Patentan un producto biodegrable que elimina pintura y grafitis de la piedra natural • 86 Índice Fundación Descubre | Bionoticias 2012 BioDivulgar, resultados científicos contados a los ciudadanos Andalucía ocupa, por tercer año consecutivo, el primer puesto en creación de empresas biotecnológicas en el ámbito nacional, según el último informe de la Asociación Españolas de Bioempresas (ASEBIO). Para traducir y difundir este potencial, desde la Fundación Descubre hemos querido recopilar algunas de las informaciones Bio que hemos publicado durante 2012 para Andalucía BioRegión. Con esta recopilación hacemos nuestros objetivos del clúster andaluz como incrementar la presencia internacional de las empresas andaluzas, porque dando a conocer sus avances podrán conocerse más allá de las fronteras andaluzas, así como el ajuste entre las demandas y necesidades sociales, ya que las informaciones ponen de manifiesto los beneficios que aportan a la sociedad los avances biotecnológicos. Asimismo, conocer qué hacen las empresas y grupos de investigación bio en forma de reportajes propicia la interacción entre las entidades científicas, hospitalarias, tecnológicas e industriales, porque la difusión en clave divulgativa permite que se interesen y conozcan entre ellas. Esta publicación muestra noticias amables, positivas, que destacan a Andalucía como una tierra donde se investiga para la sociedad desde sus universidades, centros de investigación y empresas de primer nivel en el ámbito de la biotecnología. Un concepto bio que aparece en nuestra recopilación aplicado a la medicina, la agroalimentación, el medio ambiente o la energía. Esta variedad de ámbitos se traduce también en la diversidad de contenidos que pasan por la acuicultura, la lucha biológica, los alimentos funcionales, la bioinformática, nuevos materiales biodegradables o la descontaminación. Por tanto, la biotecnología está presente en muchos aspectos de la vida cotidiana y ayuda a mejorarla. Por ello, se precisa un esfuerzo por divulgar su importancia y la repercusión de los resultados de investigación obtenidos desde Andalucía mediante informaciones cercanas que destaquen los logros de nuestros científicos y tecnólogos. Las empresas biotecnológicas y los grupos de investigación de Andalucía han hecho posibles estos avances y les agradecemos su colaboración y disposición a divulgar sus resultados a través de informaciones que han dado a conocer su destacada labor, a veces ocultada en los medios por la actualidad económica o política y, por ende, a la propia sociedad. Creemos que publicaciones como ésta una pequeña muestra de la ingente cantidad de conocimiento que se crea y transfiere en nuestra comunidad, pero suponen excelentes ejemplos de que la investigación llega a los ciudadanos en forma de avances que mejoran sus vidas. 7 “Si me ofreciesen la sabiduría con la condición de guardarla para mí sin comunicarla a nadie, no la querría” Séneca. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 9 Carta del Presidente de la Fundación Descubre E l biotecnológico es uno de los sectores estratégicos de la economía andaluza y quizás uno de los que más requieren la investigación por su elevada tecnificación. En Andalucía, hemos querido dotar a sectores como éste de un ambiente propicio: un auténtico “ecosistema del conocimiento” con el que hemos articulado un sistema para armonizar la actividad científica que conjuga la creación del conocimiento, su transferencia y la aplicación de este saber en forma de avances sociales y/o desarrollo económico. Este sistema andaluz del conocimiento cuenta con 10 universidades, 11 parques científico tecnológicos, centros tecnológicos, empresas con departamentos de I+D... Todos estos agentes trabajan juntos en el proceso que va desde que surge una idea o avance científico, hasta que llega a la sociedad en forma de resultados. Muestra de ello es que, en la actualidad, se están desarrollando en la comunidad autónoma más de 1.100 proyectos de investigación de excelencia en los que desarrollan su actividad unos 1.400 investigadores, entre doctores, técnicos de apoyo y becarios de investigación. Por tanto, el conocimiento es una verdadera apuesta por el presente y por el futuro en nuestra comunidad. En concreto, en el ámbito biotecnológico estos resultados se traducen en un sector puntero. Así lo demuestra el último informe de la Asociación Españolas de Bioempresas (ASEBIO), en el que Andalucía ocupa, por tercer año consecutivo el primer puesto en creación de empresas biotecnológicas en el ámbito nacional. Así, durante 2011 se crearon en Andalucía 19 empresas biotecnológicas, un 27,5% del total nacional, lo que supone que una de cada cuatro nuevas empresas BIO es andaluza. A estas cifras cuantitativas se le suman su diversidad, ya que las empresas andaluzas están centradas en abordar de áreas como la biomedicina, la agroalimentación, el medio ambiente y la energía el máximo potencial biotecnológico para trasladarlo luego a la sociedad en forma de mejoras para su calidad de vida. Sin duda, el clúster Andalucía BioRegión es un elemento catalizador para reforzar la investigación de excelencia, así como su transferencia al tejido empresarial. Muestra de ello es la publicación que presentamos donde se recopilan informaciones sobre los miembros de la BioRegión a las que se suman otras de avances en investigación en el sector Bio andaluz. La Fundación Descubre, dedicada a la divulgación de la ciencia y el conocimiento, ha recopilado estas informaciones como botón de muestra para dar cuenta del potencial del sector andaluz. Espero que la disfruten con su lectura. Francisco A. Triguero Secretario General de Universidades, Investigación y Tecnología Presidente de la Fundación Descubre Fundación Descubre | Bionoticias 2012 11 Enero Desarrollan una plataforma que analiza de forma rápida el tratamiento más adecuado para los pacientes con cánceres de sangre La empresa biotecnológica malagueña Vivia Biotech ha desarrollado un sistema para analizar de forma rápida combinaciones de fármacos para el tratamiento de cánceres hematológicos, es decir, aquellos relacionados con la sangre. En estas enfermedades resulta crucial adaptar los tratamientos a cada persona, ya que hasta el momento las terapias que se aplican cuentan con un porcentaje de fallo de entre el 30 y el 50% y pueden llegar a debilitar más al paciente. Para evitar soluciones erróneas, la firma ha desarrollado una plataforma biomédica, conectada a una base de datos, denominada Exvitech, que analiza las muestras de sangre y médula procedentes de pacientes. A continuación, les aplica una serie de hasta 2.000 fármacos o combinaciones de medicamentos y en un plazo máximo de 24-48 horas emite una evaluación de cómo afectará estas composiciones al paciente y al desarrollo de su enfermedad. Ésta ha sido su gran aportación al proceso de la adaptación de tratamientos, siendo la única entidad que lo realiza de esta forma a nivel mundial. Con esta técnica, la empresa rompe dos barreras que, hasta ahora, habían sido un obstáculo importante en este ámbito científico, y que habían impedido trasladar estos resultados a una escala de miles de pacientes. “Por un lado, la muestra es limitada, de 5 a 10 mililitros, y hay que fraccionarla en 2.000 minúsculas partes para aplicarle la acción de los fármacos y, por otro, el tiempo; que se logra hacer en un tiempo récord para que llegue lo antes posible al hematólogo”, explican a la Fundación Descubre desde la empresa. La plataforma combina los conceptos de la Medicina Traslacional y la Biología de Sistemas. El primer concepto hace referencia a que se trabaja desde un inicio con muestras extraídas directamente del paciente, sin ensayos previos en ratones u otros animales de laboratorio. Mientras que la Biología de Sistemas se define porque puede observar la actuación de un fármaco en el conjunto de un sistema biológico como es el organismo humano. Antes de la evaluación que ^^ Células de la sangre. realiza Exvitech son varios los pasos a emprender. Primero se confirma el diagnóstico que proviene del hematólogo, normalmente ya firme y más que fiable. Posteriormente, un grupo de expertos se pone de acuerdo para ver qué combinación de fármacos es más adecuada aplicar a las muestras de un paciente, en función de sus circunstancias personales y las de la evolución de su enfermedad. Todo ello, basándose en los protocolos ya previstos para un correcto tratamiento de este tipo de cáncer. Todos estos pasos son fundamentales para la Medicina Personalizada. Una vez pasan por Exvitech, un sistema software genera una cantidad equivalente a un trillón de datos, para orientar a los especialistas en la combinación 12 farmacológica más adecuada, ordenándolas todas de mayor a menor relevancia. El criterio fundamental, obviamente, es el de mayor eficacia en la eliminación de células cancerígenas. Futuro test personalizado “Tras dos años de desarrollo en el campo de la Medicina Personalizada, las expectativas son muy altas para los próximos retos”, indican desde la empresa. En lo que se refiere al método de evaluación, actualmente se trabaja en un análisis exhaustivo por parte de PETHEMA (grupo de expertos de la Sociedad Española de Hematología y Hemoterapia, especializado en el diagnóstico y tratamiento de hemopatías malignas). Su resultado será clave en la validación de este test para una comercialización más generalizada en los cuatro subtipos reconocidos del cáncer de sangre, el mieloma múltiple, la leucemia linfática aguda, la crónica y la leucemia mieoloide aguda. La primera afecta a las células plasmáticas, que estando afectadas por el cáncer se alojan en la médula. La leucemia linfática aguda impide que los linfocitos maduren para cumplir su función de defensa, afectando más a los niños y siendo la crónica más palpable en los adultos, al desarrollarla con el tiempo. Por último, la leucemia mieloide aguda impide la evolución de los glóbulos blancos. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 En la otra gran línea de trabajo de Vivia Biotech, la investigación y el desarrollo de medicamentos, las actuaciones de los próximos meses irán encaminadas a la validación de un fármaco para tratar el linfoma No-Hodgkin en el cáncer hematológico, que está a punto de entrar en ensayos clínicos en 2012. El linfoma No-Hodgkin es un tipo de cáncer que afecta a los ganglios, el bazo y otras áreas del sistema inmunitario; también proviene de una errónea evolución de los glóbulos blancos. En el área metabólica, todavía en la fase preclínica, trabajan en otra solución para el tratamiento de la diabetes. Vivia trabaja con hematólogos, pacientes, clínicas y seguros privados, así como el sistema público de salud. “De hecho, de una u otra forma, el 94% de los tratamientos que nos llegan están bajo el amparo de la Seguridad Social, consiguiendo además con nuestros métodos evitar un coste ineficiente al Estado; mientras que en los fármacos, los clientes finales son empresas farmacéuticas”, concluyó Ballesteros. Acerca de Vivia Vivia Biotech es una empresa de biotecnología española, perteneciente a Andalucía Biorregión, pionera mundial en el análisis del efecto de miles de fármacos directamente en una muestra de paciente, gracias a la Plataforma Tecnológica ExviTech. Vivia es fundada por los hermanos Ballesteros. Joan dirige la división científica, mientras que Andrés comanda la parte jurídica y de dirección general. El equipo está formado por un grupo de casi 30 profesionales, españoles y extranjeros. “La empresa ha apostado fuerte por evitar la fuga de talento español fuera del país y además, ha conseguido que los mejores investigadores en biotecnología de Estados Unidos y Gran Bretaña hayan venido a trabajar a España”, comentan. Vivia tiene centros y equipos de investigación en Segovia, Salamanca, Madrid y Málaga, y trabaja con universidades e investigadores de todo el mundo. VIVIA BIOTECH Andrés Ballesteros | Director general de Vivia Biotech Teléfono: +34 956 058 517 E-mail: [email protected] Pepa Pérez | Creativa Comunicación E-mail: [email protected] Fundación Descubre | Bionoticias 2012 13 Una empresa granadina descubre cinco ingredientes con propiedades beneficiosas para el control del síndrome metabólico La empresa Ingredientis Biotech lleva a cabo una serie de investigaciones con el objetivo de descubrir ingredientes bioactivos que puedan utilizarse para la prevención de enfermedades. Estos compuestos bioactivos son componentes que tienen una actividad biológica dentro del organismo, que se traduce en beneficios para la salud. Se encuentran en alimentos tanto de origen animal como vegetal como podría ser el caso de los antioxidantes. Hasta la fecha han identificado cinco ingredientes, extraídos a partir de plantas medicinales y alimentos, beneficiosos para controlar y prevenir el síndrome metabólico o resistencia a la insulina. “Se trata de un conjunto de enfermedades o factores de riesgo bastante común que afecta a los adultos y que incluye, por ejemplo, el sobrepeso”, explica a la Fundación Descubre el fundador de Ingredientis Biotech, Jesús Jiménez. Este síndrome aumenta las probabilidades de padecer problemas cardiovasculares y diabetes mellitus, por lo que su prevención es de “enorme importancia”. ^^ Investigadora de Ingredientis, durante el muestreo. “Lo que hacemos es mejorar esa resistencia a la insulina”, destaca Jiménez. El azúcar que un ser humano consume se transforma en glucosa que debe pasar al torrente sanguíneo y a los tejidos. Pero en una persona que padece el síndrome metabólico esta circunstancia no ocurre adecuadamente, sino que la glucosa se acumula en la sangre, y provoca un efecto negativo en el organismo. La insulina generada por el organismo, aunque se encuentre en grandes cantidades, no es eficaz, y puede derivar en desajustes de la glucosa, es decir, en diabetes. “Con los ingredientes que hemos descubierto mejoramos y favorecemos ese proceso de resistencia a la insulina, de forma que se incrementa la 14 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Equipo Ingredientis Biotech. concentración de azúcar que pasará a los tejidos”. Para la obtención de estos compuestos parten, en primer lugar, de una librería de productos naturales. Esta librería consiste en 3.000 extractos procedentes de alimentos y plantas, principalmente, pero también de microorganismos. Muchos de ellos poseen más de 200 compuestos bioactivos, de tal forma que, en total, disponen de medio millón de compuestos. “Investigamos al azar a partir de nuestra librería, vamos haciendo pruebas para comprobar qué efectos provechosos tienen sobre la salud, y los que responden positiva- mente pasan a la siguiente fase, con screenings más avanzados”, explica el fundador de Ingredientis. Diversos tipos de ensayos La batería de ensayos a la que someten los ingredientes consisten en una serie de modelos animales de experimentación, como el C.elegans -un gusano transparente y microscópico común en los laboratorioso el pez cebra, que les permiten comprobar los efectos de un compuesto sobre organismos vivos. Aunque son modelos de uso habitual en investigación, Jiménez subraya que en Ingredientis “hemos hecho nuestras propias adaptaciones de los mismos; además, nosotros desarrollamos modelos para la prevención y no para el tratamiento, que es lo habitual y ahí reside también la innovación”. Los investigadores someten los extractos de la librería a una serie de procesos, como es el caso de la fermentación, con el objetivo de generar diversidad química, es decir “un mayor número de compuestos distintos a los originales”. Y lo ilustra con un ejemplo: “si fermento un extracto de naranja obtendré nuevos compuestos que pueden ser interesantes y con propiedades nuevas a las Fundación Descubre | Bionoticias 2012 del primigenio extracto”, destaca. Con esta diversidad química se busca, por ejemplo, la generación de nuevos medicamentos. Jesús Jiménez subraya que el desarrollo de estos ingredientes bioactivos, “algo que lleva bastante tiempo”, es lo más valioso de la empresa “y la razón por la que ésta se creó”. En cuanto a la forma de comercializarlos, Ingredientis se plantea dos opciones: o bien venderlos directamente, como suplementos, “en una aplicación más farmacéutica de los mis- mos”, o bien incorporarlos a alimentos “funcionales”. La microencapsulación Una vez se obtiene un ingrediente bioactivo y se ha comprobado su efectividad, pasaría a formar parte de un alimento funcional. Para introducirlo en esa matriz (el alimento funcional) necesitan protegerlo. Y es ahí donde entra en juego la técnica de la microencapsulación. Consiste en “rodear” el ingrediente bioactivo de una serie de compuestos que lo protejan del aire, la oxidación o la 15 luz por ejemplo. Esto permite, en definitiva, que los compuestos mantengan intactas sus propiedades. “Es una tecnología que dominamos y que utilizamos en muchos productos”, afirma Jiménez. El director de Ingredientis asegura que el objetivo de la empresa es el desarrollo del producto o ingrediente bioactivo hasta una fase determinada, y posteriormente alcanzar acuerdos con grandes empresas “que lleven a cabo la última fase y luego pongan el producto en el mercado”. Acerca de Ingredientis Ingredientis Biotech es una spin-off de la Universidad de Granada, perteneciente a Andalucía Biorregión, que se fundó en noviembre de 2008. El socio fundador fue Jesús Jiménez, director de I+D de Puleva durante 22 años y, posteriormente, director general (8 años) de Puleva Biotech. Dos son sus áreas de actuación: por un lado, la ciencia y tecnología de los alimentos, su principal fuente de ingresos a través de la prestación de servicios a otras empresas que incluyen el desarrollo de soluciones científico-técnicas de aplicación en la industria agroalimentaria, química, nutracéutica y farmacéutica. Por otro lado, el área de biomedicina, a través de la que se desarrollan productos propios que consisten, básicamente, en el descubrimiento de ingredientes bioactivos para la prevención de enfermedades. Ingredientis Biotech colabora asiduamente con dos grupos de investigación de INGREDIENTIS BIOTECH Jesús Jiménez | Socio Fundador Teléfono: +34 958 750 985 E-mail: [email protected] la Universidad de Granada, concretamente el de Biorreactores (departamento de Ingeniería Química) y el de Grasas Insaturadas y Nucleótidos (departamento de Bioquímica y Biología Molecular II). Su objetivo es convertirse en una de las principales empresas de referencia en el avance del tratamiento de la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares. Para ello, dedican más del 80% de su presupuesto a la I+D+i. 16 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Una empresa almeriense diseña un envase que mantiene crujientes los alimentos por más tiempo Para prolongar la vida útil de los alimentos manteniendo intactas sus propiedades alimentarias, la empresa de base tecnológica almeriense Biogolden Solutions ha diseñado un sistema de envasado a medida de uno de sus productos: los vegetales crujientes. La característica principal de estos alimentos, como tomates, cebollas, calabacín o patata es su bajo contenido en humedad, inferior al 5 por ciento, fruto de un proceso de deshidratación, que permite conservar intactas sus propiedades nutricionales sin necesidad de añadir conservantes. Presentan igualmente una textura microporosa ya que, durante la desecación, son sometidos a un proceso en el que se les hacen microincisiones que permiten la salida del agua de estos alimentos sin necesidad de aplicar elevadas temperaturas o tiempos largos de secado. Estos microporos, sin embargo, confieren a los alimentos una mayor superficie de absorción que los hace “extremadamente delicados a la humedad ambiental y a la oxidación de manera que, una vez que han sido sacados de su envase, no pueden mantenerse crujientes por ^^ investigador BIOGOLDEN. mucho tiempo.” Lo explica el director de la empresa, Antonio Rodríguez Fajardo, quien describe a la Fundación Descubre las características del nuevo modelo de envasado. “Conservamos el alimento en una bolsa de plástico que actúa como barrera al oxígeno y la introducimos en un bote de aluminio –protector de luz- al que le hemos incorporado un absorbedor de humedad. Al cerrar el bote herméticamente, el absorbedor retira la humedad residual de manera que, a pesar de abrirlo varias veces, el producto conserve sus propiedades”. De esta forma se preserva no sólo la textura; también el contenido vitamínico y el sabor. “Con la pérdida de agua, se concentra la proporción de vitaminas y se potencia el sabor. Sin embargo, a consecuencia de la estructura microporosa, es más fácil que el oxígeno entre en contacto con los alimentos, provocando que éstos se oxiden y pierdan sus propiedades. Esto se evita utilizando este sistema de aislamiento”, añade el responsable de Biogolden. Esta protección frente a los agentes externos, unido a los bajos niveles de humedad, frena la acción de las bacterias “impidiendo que se desarrollen microorganismos que afecten a la conservación del producto no siendo necesarios, por tanto, el uso de añadidos químicos”. Según especifica Antonio Rodríguez, el sistema de envasado está especialmente indicado para la línea de alimentos texturizados “en formato de sabores puros”, es decir, que vayan a ser consumidos en varias veces combinados con otros ingre- Fundación Descubre | Bionoticias 2012 dientes “a la carta”. “Se trata de un desarrollo a la medida de productos especialmente delicados como los vegetales crujientes. De ahí que ofrezca todas las ventajas y que, al mismo tiempo, su utilización resulte complicada en otro tipo de alimentos”. No obstante, aunque estos pueden conservarse durante años con esta forma de envasado, es inevitable que “cuanto más se abra el bote, más tiempo permanezca abierto y más se prolongue su apertura desde la primera vez que se quita la tapa antes se perderán sus propiedades”. El primer lote de los nuevos envases salió de fábrica a principios de junio del año pasado, comercializándose a finales de ese mismo mes. Actualmente, la empresa trabaja en una línea de investigación orientada a la obtención de plásticos barrera a la luz lo suficientemente aislantes como para permitir mostrar el producto a través de una ventana transparente. 17 ^^ Envases de presentación del producto. Snacks de frutas y verduras La deshidratación como proceso de conservación de los alimentos permite que frutas y verduras puedan almacenarse sin necesidad de añadir conservantes. La técnica propuesta por Biogolden se diferencia de otros procedimientos en la reducción de los tiempos de secado y temperatura. De esta forma, de las ocho horas que normalmente necesita un producto para secarse se pasa a menos de dos. Respecto al calor, los habituales 70ºC se ven rebajados a 40ºC. Esta disminución del tiempo y la temperatura necesarios para la elaboración de los snacks supone un ahorro del gasto energético consiguiéndose, así, un proceso “sostenible medioambientalmente”. BIOGOLDEN Antonio Rodríguez Fajardo | Director Teléfono: +34 950 181 726 e-mail: [email protected] Acerca de Biogolden Biogolden es empresa de base tecnológica, perteneciente a Andalucía BioRegión, que lleva tres años desarrollando esta tecnología aplicada a cualquier tipo de fruta o verdura. Su objetivo es ofrecer soluciones técnicas y comerciales a las industrias agroalimentarias andaluzas que apuesten por alimentos sanos y complementos alimenticios para que desarrollen nuevos productos que les permita conseguir una ventaja competitiva frente a sus competidores. Para ello, la línea de investigación principal de la empresa consiste en extraer de excedentes de materias primas –frutos o verduras que no llegan a introducirse en el mercado por su sobreproducción- extractos naturales y principios activos con los que obtener nuevos productos alimenticios de calidad. 18 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Febrero Una empresa malagueña consigue reciclar con calidad total el 90% del agua de las almazaras La empresa malagueña Bioazul ha participado en un proyecto para la creación de un sistema de reciclado para la reutilización de las aguas de lavado de las aceitunas denominado ALGATEC, basado en algas y la luz del sol para descontaminar estos residuos. La tecnología, desarrollada en el marco de un proyecto europeo liderado por la empresa malagueña, ha sido testada durante la campaña del pasado año con muy buenos resultados. En concreto, ha conseguido alcanzar la calidad potable del agua tratada y, por tanto, un potencial de reutilización del 90% del agua que se consume en una almazara, cantidad que se había marcado en los objetivos del proyecto. “Hemos conseguido calidad potable en el agua tratada, en la que no queda ningún contaminante”, ha explicado Antonia Lorenzo, la coordinadora del proyecto en Bioazul, a la Fundación Descubre. El proyecto ha sido testado en una planta piloto instalada en la Almazara de la Cooperativa de los Desamparados de Puente Genil, en la provincia de Córdoba, y se encuentra preparada para la fase final de desarrollo, que facilite su puesta en el mercado. Para dar un paso más allá, desde la empresa se busca ahora la manera de reducir los costes de inversión, operación y mantenimiento de plantas con este sistema ALGATEC. De momento, lo que se consigue ahorrar en consumo de agua potable y en el canon de vertidos no compensa el coste general, aunque se están estudiando fórmulas de aplicación para ganar en rentabilidad. Fases del sistema ALGATEC es un sistema que consta de tres fases, una primera de filtración de las aguas, previa a la entrada en el fotobiorreactor. Después, en la segunda fase, se produce el tratamiento en el fotobiorreactor, un sistema de tubos transparentes, donde los microorganismos depuran el agua de lavado. Durante esta fase, se aprovecha la fuente de energía solar, a la vez que se captura el CO2 de la atmósfera para ser reutilizado en los pro- ^^ Diferentes fases del proceso de reciclaje. cesos biológicos que ocurren dentro del sistema. “Aquí es donde se degradan los compuestos más complicados”, aclaró Antonia Lorenzo. Y una tercera fase de posttratamiento que se basa en filtración con membranas, por las que le agua se vuelve finalmente reutilizable con calidad total. El efluente del fotobiorreactor se almacena en unos tanques y luego pasa por este sistema de membra- Fundación Descubre | Bionoticias 2012 nas, donde es filtrado, y cuyo resultado final es un agua de calidad potable que puede ser reutilizada. ALGATEC es fruto de una investigación conjunta de los países productores de aceite de oliva de la Unión Europea, España, Grecia, Italia y Portugal, junto a Alemania, que ha aportado la experiencia tecnológica en el sistema de membranas y en los sistemas de control. Se trata de un proyecto europeo financiado dentro del VII Programa Marco de la Comisión Europea para mejorar la eficiencia de la fabricación del aceite de oliva y reducir el impacto contami- 19 ^^ Photobioreactor. nador de su manufactura. El objetivo de la investigación llevada a cabo por Bioazul era crear una tecnología que permitiese el tratamiento de estas aguas para su posterior reutilización. ALGATEC ha conseguido disminuir la huella ecológica del proceso de fabricación del aceite de oliva, ya que se reduce el consumo de agua y también disminuyen los residuos líquidos de la producción. Acerca de Bioazul S.L. La empresa Bioazul, perteneciente a Andalucía BioRegión, nace en 2003 con una proyección de conciencia medioambiental y con dos actividades principales: la consultoría tecnológica y la ingeniería medioambiental. Como consultora tecnológica trabaja en proyectos de I+D+i dedicados al medioambiente y la gestión de recursos naturales, en especial el recurso agua, y en energías renovables, principalmente la biomasa. Estas investigaciones se realizan a través de los proyectos europeos de los programas marco de la Comisión Europea en la que la empresa tiene una amplia trayectoria. En la parte de ingeniería, ofrecen a terceros soluciones tecnológicas, siempre relacionados con el BIOAZUL S.L. Antonia Lorenzo | Coordinadora general Teléfono: +34 951 047 290 E-mail: [email protected] www.bioazul.com tratamiento de aguas residuales y el reciclaje biológico. Todos los proyectos de Bioazul procuran integrar la gestión de recursos naturales con las energías renovables y alcanzar así los Objetivos de Desarrollo del Milenio en cuestiones medioambientales, que pretenden llevar agua potable a todos los rincones del planeta y asegurar un saneamiento seguro. 20 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Una empresa almeriense comercializa colmenas de invierno de abejorros que permiten la polinización a bajas temperaturas Tradicionalmente, los agricultores, en función del tipo de cultivo, confiaban en las abejas, en el trabajo manual o en tratamientos con hormonas para polinizar sus productos agrícolas. Desde hace unos años, el abejorro común –Bombus terrestrisha desplazado estas prácticas, originando un nuevo tipo de polinización: la polinización biológica. Biobest, empresa almeriense especializada en la producción y comercialización de estos insectos, ha desarrollado una línea de investigación para crear colmenas de invierno para abejorros que garanticen la correcta polinización incluso a bajas temperaturas. Para ello, ha introducido como novedad en su elaboración el poliestireno expandido –poliespán-, muy utilizado en sectores como el envasado o la construcción. Así, en los supermercados, las habituales bandejas blancas de frutas, verduras o carnes, están confeccionadas con este material. En edificios, se usa en fachadas, suelos o cubiertas como aislante térmico. Los expertos de Biobest han elegido este material por sus mejoras en la temperatura. “Tiene un bajo coeficiente térmico que, según los estudios realizados, es diez veces mejor aislante que el cartón y cinco que el plástico ondulado, elementos tradicionales en la elaboración de colmenas”, explica a la Fundación Descubre el responsable de investigación y desarrollo de la empresa, Jorge Hernández Rodríguez. Estas propiedades aislantes inciden en la actividad de los insectos. “En invierno, la temperatura mínima en un invernadero roza los 5-6ºC. Si la colmena no está bien aislada, el frío va a afectar a la vida útil de los abejorros y, por tanto, a la productividad. Mejorando las condiciones del enjambre, es decir, aumentando la temperatura, conseguimos que la actividad de estos insectos no se vea mermada”, afirma el responsable. Otra novedad que influye en el aumento de la temperatura es el diseño de la estructura de la colmena que permite introducir tres nidos de abejorros al mismo tiempo, generando colonias de entre 250 y 300 insectos cada una. “Al ubicar varios nidos en una misma colmena, se genera calor pero, en este caso, es importante un eficaz sistema de ventilación que evite una excesiva subida de temperatura”, precisa. De esta forma, la colmena de invierno está formada por una caja de poliestireno expandido, tapa, botella con azúcares para proporcionar alimento a los abejorros, los nidos y unos orificios en su base y en la parte superior que garantizan el intercambio de aire. “Con estas modificaciones se logra una solución económica más rentable para el agricultor. La duración mínima de estas colmenas es de cuatro a seis semanas. Por hectárea, es aconsejable utilizar de dos a tres”, explica el técnico. El producto se comercializa desde noviembre de 2011 con el nombre de Multi-Hive. Debido a sus especiales propiedades térmicas, estas colmenas están especialmente indicadas para los meses de diciembre a marzo y para cultivos de invernadero y aire libre. De ahí que uso se haya extendido a comunidades como Murcia o Cataluña. BIOBEST Jorge Hernández | Responsable de Investigación y Desarrollo Teléfono: +34 950 557 333 E-mail: [email protected] Fundación Descubre | Bionoticias 2012 21 El CIDAF: un centro para estudiar alimentos que mejoran la salud El Centro de Investigación y Desarrollo del Alimento Funcional (CIDAF), ubicado en Granada, comenzó su andadura hace un año con el objetivo de contribuir a la mejora de las condiciones de salud a través de nutrientes, presentes en los alimentos, con propiedades beneficiosas para el organismo. El CIDAF cuenta con laboratorios dotados de tecnología avanzada para la identificación y caracterización de ingredientes bioactivos y con una planta de producción y envasado de alimentos funcionales. Empresas agroalimentarias, químicas y farmacéuticas, serán sus principales destinatarios. Muchos de los alimentos que se consumen hoy en día, tienen nombre y apellido. A los productos tradicionales como la leche, el pan o los zumos hay que añadirles una nueva denominación, la de “producto enriquecido”. Todos ellos forman parte de una nueva categoría, la de los alimentos funcionales y desempeñan una importante labor, la de proporcionarle al organismo toda una gama de compuestos bioactivos, que repercuten en la salud y en el estado físico y mental de quienes los ingieren. ^^ El catedrático de Química Analítica de la Universidad de Granada, Alberto Fernández. Para investigar y desarrollar este tipo de productos, se creó, a finales de 2010, el Centro de Investigación y Desarrollo del Alimento Funcional (CIDAF), centro tecnológico de carácter mixto y titularidad compartida entre la Universidad de Granada, la Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía y la Fundación del Parque Tecnológico de la Salud de Granada La denominación de “Alimentos Funcionales” surgió en Japón en la década de los 80 para referirse a un nuevo tipo de alimentos caracterizados por poseer compuestos, conocidos generalmente con el nombre de “Compuestos Bioactivos”, con beneficios para la salud, más allá de los efectos nutricionales, de los cuales se tienen evidencias científicas sólidas. Para su director, el catedrático de Química Analítica de la Universidad de Granada, Alberto Fernández, “es comprensible que la posibilidad de prevenir enfermedades mediante la alimentación sea objeto de gran interés para la población y que la industria alimentaria vea en ello una buena oportunidad de desarrollo”. Entre los objetivos de este centro de innovación está el diseño y aplicación de soluciones biotecnológicas que atiendan a nuevas demandas del mercado de los alimentos funcionales, 22 los suplementos dietéticos, alimentos enriquecidos y dietas para grupos especiales de pacientes. La finalidad del Centro de Desarrollo Farmacéutico y Alimentario es la transferencia tecnológica desde grupos de investigación y la implicación de los equipos investigadores en programas que respondan a las necesidades de la industria del sector. Para desarrollar, elaborar y comercializar este tipo de productos es necesario llevar a cabo una importante tarea investigadora donde el papel de los expertos es fundamental, como explica Alberto Fernández, “un diseño riguroso de alimentos funcionales requiere conocer a nivel molecular los mecanismos de la actividad biológica de sus componentes, las bases de las enfermedades a las que se dirigen. Esto no sería posible sin una rigurosa caracterización de todos los componentes presentes en los extractos que, bien como aditivos o bien como componente principal, son la base de actividad funcional del alimento”. Para que un compuesto bioactivo sea efectivo hay que tomarlo en la dosis adecuada. Para eso es necesario realizar pruebas ya que, a veces, lo fundamental no es ingerir un Fundación Descubre | Bionoticias 2012 determinado tipo de compuesto, sino hacerlo en una proporción adecuada. Esta rigurosidad es fundamental ya que, como apunta este experto en química alimentaria, “no puede decirse que, hasta el momento, el fenómeno de los alimentos funcionales haya aportado los beneficios deseados. Con frecuencia se encuentran en el mercado alimentario productos sin actividad suficientemente acreditada, que están generando desconfianza en los consumidores. Un estudio realizado por la consultora A.C. Nielsen en 2006 pone de manifiesto que los consumidores que no consumen alimentos funcionales, no lo hacen porque tienen dudas sobre los beneficios para la salud atribuidos a estos alimentos”. Desarrollo de la industria agrícola La actividad investigadora del centro ha dado sus primeros frutos. En su año de vida se han presentado una veintena de publicaciones científicas internacionales derivadas de algunos de los proyectos de investigación que, actualmente, se están desarrollando en el centro y que están relacionados con el sector del aceite de oliva entre otros. Precisamente, éste es uno de los objetivos del CIDAF: el desarrollo de la agroindustria andaluza. Los beneficios para la salud de productos como la leche y sus derivados, el tomate o el aceite son de sobra conocidos entre los consumidores, en el CIDAF, además, se caracterizan sus ingredientes bioactivos con el fin desarrollar alimentos que ofrezcan un mayor valor añadido tanto para los productores como para los consumidores. De ahí que la Consejería de Agricultura, la Universidad de Granada y la Fundación Parque Tecnológico de la Salud hayan impulsado, a través de un convenio, la puesta en marcha de este centro dedicado a la investigación y desarrollo del alimento funcional. Para poder alcanzar sus objetivos, el CIDAF, cuenta con unas instalaciones de vanguardia, situadas en el Parque Tecnológico de la Salud, como declara el Prof. Alberto Fernandez, “el centro está equipado con laboratorios dotados de la más avanzada tecnología separativa disponible para la identificación y caracterización de ingredientes bioactivos y su biodisponibilidad así como de una planta piloto de producción y envasado de alimentos funcionales y nutraceuticos que se encuentra en fase de construcción”. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 23 Científicos de la Universidad de Granada prueban nanopartículas magnéticas portadoras de medicamentos contra el cáncer Científicos de la Universidad de Granada están experimentando con nanopartículas magnéticas que actúan como portadoras de fármacos para la eliminación de células tumorales. “Se están haciendo experimentos con células tumorales crecidas en cultivo para ver si el fármaco entra en la célula y se mantiene dentro el tiempo suficiente para eliminar el tumor. Por el momento, los resultados son prometedores”, explica a la Fundación Descubre el profesor Ángel Delgado, responsable del equipo de físicos que ha diseñado las nanopartículas. Los portadores que han diseñado son cápsulas de unas pocas millonésimas de milímetro con dos características básicas. Por un lado, son magnéticas, gracias a que contienen una o más partículas de magnetita, maghemita o hierro, para que, una vez inyectadas en el cuerpo, puedan ser dirigidas con un imán permanente o un electroimán al punto exacto que se quiere tratar y en el que liberar la carga del medicamento. Por otra parte, se recubren con materiales (polímeros ^^ El profesor Ángel Delgado, responsable del equipo de físicos que ha diseñado las nanopartículas. biodegradables o biocompatibles, oro) que minimizan la respuesta del sistema de defensa del organismo, que de lo contrario las identifica como cuerpo extraño. Según explica Ángel Delgado, “este material, o polímero, es como la caja donde se guarda el fármaco útil: protege a la nanopartícula dentro de la célula y hace que permanezca dentro de ésta el tiempo necesario para que la medicación se libere y haga su efecto sin que el sistema la reconozca como algo externo y la expulse. Además de biocompatibles, las hacemos biodegradables, de modo que cuando entran en el organismo se van descomponiendo sin liberar productos que sean nocivos”. La ventaja que ofrece este tipo de tratamiento es la posibilidad de situar las moléculas contenedoras del medicamento dentro de la célula con cáncer, reduciendo al máximo la distribución del fármaco quimioterápico, muy agresivo como se sabe, también con las células sanas. “Aunque todavía son dominantes los métodos tradicionales de administración de fármacos, la nanomediciona, en el campo del transporte y liberación de medicamentos, se está abriendo paso”, explica Delgado. UNIVERSIDAD DE GRANADA Ángel Delgado | Investigador principal del proyecto Teléfono: +34 958 243 209 E-mail: [email protected] 24 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Marzo Expertos de la Universidad de Jaén obtienen colorantes naturales procedentes de microalgas como alternativa a los artificiales Científicos de la Universidad de Jaén (UJA) están probando colorantes naturales desarrollados a partir de microalgas marinas en alimentos destinados al consumo humano. En concreto, utilizan microorganismos marinos que contienen unas proteínas encargadas de la captación de la luz. Los expertos aplican estas sustancias a bebidas como batidos, yogures, helados, bebidas isotónicas o carbónicas, licores y mostos. Hasta el momento, los científicos han desarrollado colorantes, de las tonalidades rosa y azul, y se están probando para determinar la continuidad de esta coloración en el tiempo. “Estamos comprobando que efectivamente den buenos resultados como colorantes, que dan una buena tonalidad y que se mantienen, en el tiempo, en el producto. Estas pruebas las hacemos comparando alimentos coloreados con compuestos artificiales con los alimentos a los que hemos añadido nuestros colorantes naturales”, explica, a la Fundación Descubre, Ruperto Bermejo, el investigador principal del proyecto. Los colorantes empleados por el equipo de Bermejo proceden de microalgas marinas y están elaborados a partir de las biliproteínas que éstas contienen: unas proteínas encargadas de la captación de luz. Las ventajas que ofrecen este tipo de macromoeléculas colorantes son su origen natural y la posibilidad de diversificar la oferta de colorantes naturales existentes en el mercado. Con todo, el número de colorantes naturales y su gama de colores son escasos en relación a las necesidades reales existentes, y son poco estables, es decir, no mantienen la misma tonalidad en el alimento a lo largo del tiempo. Para obtener estas proteínas, los investigadores utilizan una metodología que consiste, en primer lugar, en la rotura de la pared celular de estas moléculas para liberar el material que hay en su interior y del que forman parte las biliproteínas. Posteriormente, se procede a puri- ficarlas a través de una técnica de separación de los diferentes componentes y con la que se reduce el número de operaciones que se realizan en los procesos de purificación de proteínas. Con esta metodología se pueden conseguir, según explica Ruperto Bermejo, “colorantes naturales en las cantidades adecuadas y, sobre todo, con un coste económico competitivo para que las empresas puedan utilizarlos como alternativa a los colorantes de tipo sintético, los cuales se utilizan hoy día también por la falta de alternativas naturales”. En el proyecto participan el Grupo de Estructura y Dinámica de Sistemas Químicos de la Universidad de Jaén; el de Biotecnología de Algas Marinas de la Universidad de Almería, el de Óptica Aplicada de la Universidad de Granada; y el de Color en los Alimentos, de la Universidad de Sevilla. UNIVERSIDAD DE JAÉN Ruperto Bermejo | Departamento de Química Física y Analítica Teléfono: +34 953 648 560 / 953 648 513 E-mail: [email protected] Fundación Descubre | Bionoticias 2012 25 Expertos andaluces identifican bacterias marinas capaces de degradar un compuesto frecuente en los vertidos de petróleo Científicos de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC), en Granada, han identificado un grupo de bacterias marinas capaces de biodegradar, es decir, alimentarse y eliminar, naftaleno. Este compuesto derivado del refinado del petróleo es muy frecuente en los vertidos contaminantes en el mar. Para el proceso de aislamiento de estas bacterias anaerobias, es decir, que son capaces de vivir sin oxígeno porque respiran nitrato, se tomaron muestras del fondo marino, cerca de las islas Cíes (Galicia), dos años después del vertido del Prestige (2004). Para entonces, el fuel se encontraba entremezclado con la arena del fondo, formando una contaminación por capas, tipo sándwich, de chapapote y arena. Los microorganismos aislados se cultivaron en laboratorio utilizando un medio de crecimiento similar al que tienen en su entorno natural y se alimentaron sólo con naftaleno. “Empezamos con unos cultivos que contenían muchas especies bacterianas, hasta que, poco a poco, se fueron seleccionando sólo aquellas capaces de degradar esta sustancia”, explica a la Fundación Descubre la responsable del proyecto, Silvia Marqués Martín. El naftaleno es un compuesto muy tóxico para los organismos y la salud humana y, además, se caracteriza por ser muy estable y difícil de destruir. “Para oxidarlo químicamente se necesitan métodos potentes y caros, que son también contaminantes, por eso, hacerlo biológicamente es más limpio”, asegura la investigadora del CSIC. La dificultad estriba en el escaso conocimiento de microorganismos de este tipo. “Se sabe poco de estas bacterias porque se encuentran en entornos menos accesibles, hay que buscarlas en zonas donde no hay oxígeno y son más difíciles de estudiar porque son sensibles a la presencia de éste”, afirma. Por este motivo, y porque el cultivo en laboratorio puede durar meses, el trabajo de aislamiento e identificación ha sido largo, pero cuentan con los primeros resultados. “Ahora tenemos que establecer cuál es la ruta de degradación que siguen estas bacterias para eliminar el compuesto, con vistas a futuras aplicaciones en otras zonas contaminadas por hidrocarburos”, afirma Marqués Martín. La investigación es, según los investigadores, novedosa porque hasta la fecha no se ha descrito este proceso en bac- ^^ Equipo de Silvia Marqués Martín, de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC), en Granada. terias anaerobias que respiren nitrato utilizando naftaleno. “Este conocimiento es esencial para poder entender y aplicar en el futuro procesos eficientes de biorrecuperación de zonas marinas sin oxígeno contaminadas con este tipo de compuestos”, asegura la investigadora. El estudio, que concluye en 2013, se desarrolla en colaboración entre el grupo de Biodegradación Anaerobia de Aromáticos del CSIC, dirigido por Marqués Martín, y un grupo del Departamento de Síntesis de la Facultad de Ciencias Experimentales de la Universidad de Almería, dirigido por Ignacio Rodríguez García. “Nosotros identificamos las bacterias y ellos son capaces de determinar la estructura de los compuestos presentes en las muestras con análisis químicos”, afirma la científica del CSIC. 26 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Investigadores almerienses utilizan luz ultravioleta para desinfectar hortalizas Investigadores del Centro Tecnológico para la Industria Auxiliar de la Agricultura (TECNOVA) han conseguido reducir entre un 20 y un 50 por ciento la podredumbre de productos hortofrutícolas como el calabacín y la berenjena mediante la aplicación de radiación ultravioleta. Esta técnica supone, en algunos casos, una alternativa a los higienizantes clorados (lejía) que se suelen utilizar como desinfectantes. Además, la radiación acelera la capacidad de los vegetales para producir antioxidantes, beneficiosos para la salud de los consumidores. En concreto, los expertos han utilizado luz ultravioleta tipo C (UV-C) para desinfectar la superficie de frutas y verduras frescas y de los productos mínimamente procesados en fresco (IV gama), es decir, aquellos que se presentan cortados, pelados, lavados y envasados, listos para consumir. Los ensayos realizados han demostrado que la potencia energética de la radiación UV-C actúa contra todo tipo de microorganismos (bacterias, virus, hongos, etc) dañando su ADN e impidiendo, por tanto, su reproducción. En el caso del calabacín y la berenjena, uno de cuyos principales problemas es su deterioro a causa del hongo Botrytis, o la bacteria Erwini, la aplicación de ultravioleta ha disminuido la microflora inicial consiguiendo reducciones de podredumbre entre un 20 y un 50 por ciento. “En España, las pérdidas post-cosecha se sitúan en torno al 20 por ciento. Por ejemplo, si en una partida de berenjenas una media del 10 por ciento no se puede aprovechar porque está deteriorada, aplicando esta tecnología conseguiríamos reducir considerablemente los productos inservibles”, explica el investigador del área de Tecnología Post-cosecha y Envasado de Tecnova, Joaquín Pozo. Otro de los efectos de la radiación es su capacidad para inducir la producción de compuestos antioxidantes. La energía Fundación Descubre | Bionoticias 2012 irradiada por los ultravioleta es percibida por el producto como una supuesta agresión ante la cual establece un mecanismo de defensa. Éste consiste en activar los mecanismos metabólicos destinados a generar ciertos compuestos antioxidantes. Sin embargo, para evitar que la luz emitida genere daños en el fruto, al tiempo que fomente esa producción de antioxidantes, es necesario medir con precisión la dosis que se aplicará en función del tipo de producto. “Si la dosis es insuficiente, los microorganismos no se ven afectados y, si es excesiva el vegetal sufrirá daños irreversibles. Los ensayos han demostrado que cuando la cantidad de luz que llega a los productos no es la idónea, vuelven a estropearse tras un periodo de tiempo en el que se reproducen las condiciones de transporte, distribución comercial, etc.”, matiza el investigador. Por este motivo, durante las pruebas con distintas dosis, los investigadores han evaluado no sólo el crecimiento microbiano sino también las propiedades físico-químicas del fruto como los compuestos antioxidantes: vitamina C en pimiento, polifenoles en berenjena y licopeno en tomate. En todos los casos se ha producido un aumento de estos compuestos biosaludables. Respetuosos con el medio ambiente Uno de los objetivos de este proyecto es obtener una alternativa al uso de higienizantes clorados (lejía) -utilizados en los procesos de desinfección de productos hortofrutícolas- mediante la aplicación de radiación ultravioleta, técnica respetuosa con el medio ambiente al no generar residuos durante el proceso de descontaminación. No obstante, en el caso de los productos de IV gama, la luz UV-C no se plantea como sustituto sino como complemento de otros desinfectantes. “Las frutas y verduras que se presentan preparadas para su consumo inmediato son, por sí mismos, productos dañados. Una fruta, por ejemplo, es rica en azúcares. Éstos son la fuente de la que se alimentan y crecen los microorganismos. Cuando cortamos una fruta, estamos facilitando que salgan al exterior todos esos jugos (exudados) que son caldo de cultivo idóneo para esos elementos patógenos. Por lo tanto, es indispensable una etapa de lavado líquido para desprenderse de todos esos microorganis- 27 mos y exudados”. La forma irregular que presenta la superficie de corte de este tipo de productos hace que la radiación ultravioleta sea insuficiente ya que no llega a todos los resquicios. En el caso de vegetales frescos y enteros sólo se trata de disminuir la carga microbiana superficial. La piel es en principio, una extraordinaria barrera de protección frente al ataque de bacterias, mohos y levaduras de manera que no se requiere de procesos de desinfección tan importantes. Diseño de un prototipo Aunque la radiación ultravioleta ya se utiliza para la desinfección de aguas o la esterilización de envases de plástico, su aplicación a nivel agroalimentario es novedosa, apuntan desde Tecnova. De hecho, comprobada la eficacia de este tratamiento con diferentes ensayos, el centro tecnológico y la empresa Ingro Maquinaria –especializada en la fabricación de tecnología para la industria hortofrutícola- han diseñado un prototipo de equipo que se comercializará próximamente. Éste consiste en una cinta transportadora sobre la que se sitúa el equipo UV-C el cual va irradiando la luz conforme los productos van pasando por su interior. 28 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Químicos andaluces utilizan residuos agrícolas para la obtención sostenible de biodiésel, aditivos alimentarios y papel Los expertos trasladan el concepto de biorefinería a los residuos agrícolas y de la industria agroalimentaria para conseguir energía y compuestos respetuosos con el entorno. Investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánica de la Universidad de Córdoba, en colaboración con el departamento de Ingeniería Química, Química Física y Química Orgánica de la Universidad de Huelva trabajan en un proceso de separación de los distintos componentes de residuos procedentes de poda del olivar y pajas de cereales para obtener biodiésel, aditivos alimentarios y pastas celulósicas para obtener papel. Los expertos ponen en práctica el concepto de biorefinería, que trata de aprovechar de manera integral la biomasa disponible, bien aprovechando el poder calorífico de estos residuos como fuente energética o bien obteniendo productos dirigidos a las industrias alimentarias y farmacéuticas. “La biorefinería es el término utilizado actualmente para describir la tecnología de fraccionamiento de la ^^ Investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánica de la Universidad de Córdoba. biomasa vegetal en energía, productos químicos y bienes de consumo”, explica a la Fundación Descubre el investigador responsable del proyecto, Alejandro Rodríguez, de la Universidad de Córdoba. Los expertos quieren usar la biomasa vegetal como materia prima, tanto para producción de bioenergía como de bioproductos, superando la visión clásica de destinar los residuos sólo a la industria papelera. “Nuestra investigación no sólo aplica los procesos de pasteado clásicos, centrados exclusivamente en obtener una fracción sólida de los vegetales rica en celulosa”, explica Rodríguez. De esta forma, los investigadores ponen en práctica procesos químicos que permitan separar con eficiencia los principales componentes de la materia vegetal. Una vez separados y purificados pueden presentar múltiples aplicaciones industriales como la fabricación de polímeros, es decir, estructuras químicas sobre las que obtener otros compuestos. Otros usos serían la formulación de productos químicos (fármacos, aditivos alimentarios, aromas...), el desarrollo de materiales con propiedades especiales (aislantes, adhesivos, espesantes, barnices, Fundación Descubre | Bionoticias 2012 pinturas) y la obtención de bioetanol, además de la pasta celulósica para fabricar papel. Un residuo, tres fracciones Los investigadores separan los residuos en tres fracciones: hemicelulosas, celulosa y lignina. La primera se compone mayoritariamente de azúcares, por tanto, muy interesantes para la obtención de aditivos alimentarios, como los xilitoles que se añaden a los chicles. Por su parte, la celulosa se ha venido aprovechando hasta la fecha en la obtención de pastas celulósicas para la posterior producción de papel y cartón. Sin embargo, los investigadores piensan en ella como base para la obtención de bioetanol. “Sometemos esta fracción a tratamientos físicos o químicos con objeto de modificar la estructura celular y conseguir soluciones óptimas. La degradamos a glucosa y obtenemos etanol mediante fermentación”, precisa Rodríguez. Por tanto, los expertos pretenden partir del residuo agrícola extraer las fracciones más interesantes en unas concentraciones y calidad que sea aptas para procesos posteriores como la obtención de azúcares, la industria farmacéutica, la alimentación animal, composites o integrarla en otros compuestos, como base de la química verde. En esta tarea, también participa la Universidad de Huelva que se encarga de la caracterización de la fracción hemicelulósica y de lignina. Esto supone que los expertos onubenses aportan datos de composición en azúcares que tiene la fracción hemicelulósica, así como la composición y potencia calorífica de la lignina que, dado la diferente naturaleza de cada materia prima, es distinta en la poda del olivo y en la paja de cereales. Precisamente, en relación a este último residuo, la empresa ECOPAPEL de Écija está muy interesada en los resultados que se puedan obtener de este proyecto. “Están montando una línea de negocio basada en la elaboración de envases a partir de pasta celulósica a partir de paja de trigo y quieren aprovechar este recurso natural al máximo. Les interesa saber si es posible la obtención de etanol en lugar de pasta y qué hacer con las ligninas”, anticipa Rodríguez. Ventajas ambientales Además de sus objetivos científicos, los investigadores andaluces aportan con su proyecto un beneficio ambiental. Por un lado, aprovechan residuos 29 abundantes en Andalucía como los restos de poda de olivo y la paja de trigo o arroz. Actualmente, estos residuos se incineran o se trituran para esparcirlos sobre el terreno, lo que resulta caro y puede dar lugar a otros problemas como la aparición de plagas. La alternativa que proponen los investigadores supondría convertir ese residuo en un nuevo recurso. “Aprovechamos las fracciones hemicelulósica y lignina, que actualmente se queman e investigamos en el aprovechamiento de la celulosa para obtener bioetanol permitiendo un óptimo aprovechamiento de la biomasa vegetal”, precisa el investigador. Por otra parte, en el proceso de obtención de los nuevos compuestos, los investigadores apuestan por la utilización de tecnologías y principios de química verde. Ejemplo de estas buenas prácticas son la recuperación de disolventes y reactivos, así como minimizar las emisiones de efluentes y gases. Estos trabajos se desarrollan en el marco del proyecto Biorrefinería de residuos agrícolas. Beneficio de hemicelulosa, celulosa y lignina, calificado de excelencia por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía. 30 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Abril Una empresa de Jaén diseña una trampa exclusiva para la plaga de la mosca del vinagre en cultivos frutícolas La empresa de Jaén Semiotrap, especializada en ofrecer soluciones ecológicas para el control de plagas, ha diseñado una trampa que detecta la presencia de la Drosofila de alas manchadas (Drosophila suzukii), una mosca pequeña del vinagre que supone una de las plagas invasoras más dañinas para los cultivos frutícolas por su capacidad de reproducción y expansión. Muestra de ello es que, en Europa, se ha extendido a razón de 1.400 kilómetros al año a través de frutas ya afectadas transportadas por los humanos, según un estudio de la Universidad de Barcelona. Dos son las novedades que aporta la trampa desarrollada por Semiotrap respecto a otras utilizadas para atrapar a estos insectos: el líquido atrayente y la incorporación de una placa engomada que asegura la captura de la mosca sin que ésta llegue a entrar en contacto con el líquido. De esta forma se resuelve el mayor problema al que se enfrenta el agricultor: la identificación precoz de la ^^ Trampa diseñada por la empresa Semiotrap. especie. Su escaso tamaño –entre 2 y 3 milímetrosimpide que sea fácilmente reconocible, excepto por un detalle: unas manchas oscuras en las alas del macho que, en caso de que éste caiga en el líquido, quedarían ocultas. La trampa, que se comercializa bajo el nombre de Drosophila suzukii Kit y tiene una efectividad de unos 30 días, está formada por un recipiente de plástico con el borde superior multiperforado. El diámetro de estos agujeros oscila entre los 4 y 5 milímetros ya que un tamaño mayor permitiría la entrada en el recipiente de otros insectos que dificultarían la identificación de la mosca de alas manchadas. En el interior se vierte un líquido que actúa como atrayente. Al tratarse de una plaga invasora recientemente descubierta, aún no se ha descrito ninguno Fundación Descubre | Bionoticias 2012 que sea específico para esta especie, aunque lo habitual es utilizar vinagre puro de manzana. Sin embargo, los investigadores de Semiotrap han formulado un nuevo atrayente también líquido y efectivo tanto en zonas de almacenaje de fruta como en campo. “A diferencia de otras especies del mismo género que actúan cuando la fruta está dañada, la Drosophila suzukii se caracteriza por atacar a la fruta sana durante su proceso de maduración. Por eso es importante localizarla antes de la recolección del fruto. Este líquido aún siendo genérico, está especialmente indicado para detectar la plaga en campo abierto”, explica a la Fundación Descubre el asesor científico de la empresa, Antonio Ortiz. Identificación temprana Además del atrayente, el otro elemento que se coloca dentro del recipiente es una placa cubierta por una especie de goma a la cual quedan adheridas las moscas, evitando que éstas se impregnen totalmente del líquido. “Junto a la mosca de alas manchadas, otras especies de moscas del vinagre van a sentirse atraídas por las trampas. Por tanto, hay que diferenciarlas. El único distintivo de los machos de 31 ^^ Trampa diseñada por la empresa Semiotrap. las moscas son dos manchas circulares negras en las alas y dos bandas oscuras en las patas frontales. Si el insecto cae en el líquido, éste cubre las manchas y es mucho más difícil distinguir la especie que nos interesa. La placa asegura que esto no ocurra”, continúa el investigador. La identificación se hace por tanto sobre los machos. En el caso de las hembras, que no tienen manchas, es necesario examinar el órgano que utiliza para depositar los huevos (oviscapto) para encontrar aquél que tiene forma de sierra característico de la especie. Este oviscapto les permite hacer incisiones en la piel de los frutos y poner los huevos dentro de la pulpa. Las hembras, que suelen vivir unas dos semanas, pueden llegar a depositar hasta 100 huevos por día lo que da una idea de la capacidad que tiene esta mosca para infestar los frutos y dispersarse por los cultivos si no se controla a tiempo. De ahí la importancia de un sistema de vigilancia precoz de una plaga oriunda de Asia que se detectó por primera vez en España en Tarragona en 2008, extendiéndose a partir de ahí a todo el continente europeo. En Andalucía, la Drosphila suzukii aún no se ha manifestado “por lo que es de vital importancia la implantación de un sistema eficiente para su detección temprana”, indican desde la empresa. Los principales cultivos a los que ataca son frutales de pulpa blanda como ciruelos, manzanos, kiwis, higos, cerezos o melocotoneros pero también a fresas, uvas, arándanos o zarzamoras. 32 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Investigadores almerienses desarrollan un método de modificación de una microalga autóctona para producir biodiésel Conseguir la modificación genética de una microalga de origen almeriense para producir biodiésel es el objetivo de un proyecto de investigación que se está desarrollando en la Universidad de Almería (UAL) y cuyo responsable es el catedrático de Biología Aplicada, Diego López Alonso. En concreto, el equipo investigador está desarrollando un método para conseguir la transformación genética de la microalga con el fin de introducir genes que aumenten la producción de aceite a partir del cual se fabrica biodiésel. El estudio se está realizando con Scenedesmus almeriensis, una nueva especie de alga descubierta de forma casual en 2005 por un grupo de científicos de la Universidad de Almería y la estación Experimental de Cajamar Las Palmerillas durante un proyecto de investigación sobre producción de microalgas en biorreactores. Aunque la principal característica del microorganismo almeriense es su elevado contenido en carotenoides, sobre todo luteína (nutriente que ha de ser ingerido ^^ Biodiésel. con la dieta y que protege a la retina de los rayos ultravioleta), presenta otras cualidades que lo hacen especialmente indicado como microorganismo industrial: su resistencia a condiciones extremas, su elevado ritmo de crecimiento y su alta productividad por hectárea. Así, Scenedesmus almeriensis soporta temperaturas superiores a 37ºC; a partir de 42ºC empieza a morirse, cuando lo habitual en la mayoría de microalgas es hacerlo al llegar a los 2830ºC; y su momento óptimo de crecimiento se sitúa en torno a los 30ºC. “Con estos parámetros, la ventaja no sólo es su resistencia a las condiciones climáticas de Almería sino que, a mayor temperatura, aumenta la velocidad de Fundación Descubre | Bionoticias 2012 crecimiento y de producción”, indica a la Fundación Descubre el investigador principal del proyecto. Además, estos resultados son producto de las pruebas realizadas en la planta industrial piloto de Las Palmerillas donde el alga ya se produce masivamente. “No estamos hablando de ensayos de laboratorio a pequeña escala donde todo está controlado. Hablamos de que el alga se reproduce a gran escala –miles de litrosbajo condiciones variables como la luz solar natural o temperatura según la climatología”, continúa el profesor López Alonso. Sin embargo, los expertos no sólo quieren aprovechar las cualidades propias del alga sino también mejorarla mediante su modificación genética con el objetivo de seleccionar las células transformadas que produzcan más aceite. Para ello, ligado al gen que interesa para producir biodiésel, se introducirá en las células del alga un gen marcador de resistencia a un antibiótico. Estas células se incubarán en presencia del antibiótico. Sólo aquéllas que se reproduzcan en esas condiciones serán microalgas transgénicas que habrán incorporado el gen de resistencia junto con el gen que aumenta la producción de aceite. Sin este proceso de selección, la identificación de las células transgénicas sería una tarea difícil ya que sólo un porcentaje muy pequeño –una entre varios miles de células- incorpora los genes introducidos. El uso de marcadores de resistencia a los antibióticos es una herramienta habitual en ingeniería genética, sobre todo aplicada a plantas. En algas se desconoce cuál es la concentración útil del antibiótico por lo que los investigadores están determinando la dosis selectiva para conseguir microalgas modificadas genéticamente. “De las 40.000 especies de microalgas, sólo unas 15 se han manipulado genéticamente. De éstas, sólo 3 ó 4 se han hecho con plena seguridad, es decir, con procedimientos de transformación bien establecidos, bien chequeados y sólidamente fundados. Podemos decir que no hay nada hecho. Por eso dudamos en aspectos que, en otros microorganismos mucho más desarrollados biotecnológicamente como bacterias o levaduras, están ya resueltos”, aclara el investigador. Productividad La importancia del alga autóctona almeriense radica en su productividad. Sin modificaciones genéticas, ésta sería de unos 20.0000 33 litros de aceite por hectárea de instalación de cultivo y año. A modo de ejemplo comparativo, la planta oleaginosa más productiva es la palma aceitera, que produce 6.000 litros por hectárea y año, mientras que la colza –otra planta generadora de aceite que es la utilizada en Europa para producir biodiésel- sólo llega a 1.300 litros. Sin embargo, a pesar de estas expectativas, el cultivo de microalgas para producir biodiésel es todavía un proceso inviable económicamente. Si el coste de una tonelada de aceite de colza, soja o girasol es de 1.300 dólares, aproximadamente, la tonelada de aceite procedente de microalga estaría en torno a los 20.000 dólares. “El cultivo de Scenedesmus almeriensis puede suponer la apertura a la explotación industrial de estos microorganismos. Hoy por hoy, no hay una industria de microalgas para la producción biodiésel porque muchos de los microorganismos que se están utilizando crecen pobremente, excepto bajo condiciones exquisitas, o son muy sensibles al ataque de patógenos. Por eso, el microorganismo almeriense presenta unas características idóneas para la producción masiva más económica”. 34 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Expertos onubenses ensayan plásticos biodegradables en el cultivo de la fresa Los experimentos se desarrollan en el marco del proyecto europeo Agrobiofilm que utiliza almidón de maíz como material de las coberturas de distintos cultivos del continente. El Centro Tecnológico de la Agroindustria (Adesva), ubicado en Huelva, ha comprobado los beneficios ambientales de un plástico fabricado con almidón de maíz frente a los recubrimientos actuales utilizados en el cultivo de la fresa. Los expertos onubenses están comparando las ventajas de material biodegradable respecto al tradicional plástico negro de polietilieno, en el marco del proyecto europeo Agrobiofilm. El cultivo de la fresa requiere el recubrimiento de los denominados lomos de tierra con un material plástico, sobre el que crecen los frutos rojos. Esta cobertura de plástico acolchado permite aislar la planta del exterior, mantiene la humedad, ya que evita las pérdidas hídricas. Asimismo, se consigue una mayor precocidad y aumento del rendimiento, además de controlar el crecimiento de malas hierbas. Hasta el momento, los agricultores utilizan plástico de polietileno para recubrir ^^ La responsable de los proyectos de de Adesva Magdalena Torres, en la finca experimental. los lomos, un material que se convierte en un residuo al acabar la campaña. “Deben retirarlo de las fincas y enviarlo a una empresa autorizada que se encargue de su gestión, por tanto, supone un coste para la producción”, explica a la Fundación Descubre la responsable de los proyectos de la finca experimental de Adesva Magdalena Torres. Para solventar este impacto ambiental, los expertos proponen utilizar en los lomos un material biodegradable elaborado con almidón de maíz. Una cobertura que, al finalizar la campaña, se tritura y se mezcla con la planta seca para pasar a formar parte del suelo, tras labores superficiales en el terreno. “La planta se queda en el mismo lomo, y cuando está seca se incorpora con el plástico, la maquinaria los fracciona, convirtiéndose en materia orgánica que se aporta al suelo”, matiza Torres. Ensayos con 11 tipos de plástico La pasada campaña los investigadores de Adesva aplicaron esta nueva cobertura con resultados positivos. “El plástico de acolchado biodegradable cumplió su misión, manteniéndose intacto durante toda la campaña. Asimismo, no hubo diferencias estadísticas significativas en la producción con respecto al plástico convencional”, indica Magdalena Torres. No obstante, para apreciar la efectividad real del Fundación Descubre | Bionoticias 2012 plástico biodegradable sobre el rendimiento y la calidad de la fresa, los expertos onubenses continúan los ensayos esta campaña. En concreto, están probando 11 tipos de plástico diferentes, todos de almidón de maíz, para comprobar cuáles aportan los mejores resultados. “El objetivo es identificar cuáles son los que cuentan con mayor rendimiento según su efectividad, duración y coste económico”, precisa Torres y añade que, una vez elegidos, se volverán a aplicar la próxima temporada en la finca experimental de Adesva. Proyecto europeo Los ensayos que se desarrollan en el centro tecnológico andaluz con fresas constituyen sólo uno de los puntos de cultivo del conjunto de países donde se está probando estos plásticos biodegradables, en el marco del proyecto Agrobiofilm, perteneciente al VII Programa Marco, que finalizará en la primavera del próximo año. Con el objetivo de elevar la competitividad de la industria agrícola y reducir los efectos de la fabricación de los plásticos sobre el medio ambiente, varios países europeos participan en Agrobiofilm. Un proyecto impulsado por un consorcio formado por varias empresas europeas y centros de investigación. De esta forma, la firma portuguesa Silvex es la coordinadora, dado su conocimiento en la producción del material acolchado. Por su parte, la noruega Biobag International AS (BB) –líder mundial en fabricación de plástico- gestiona los aspectos técnicos del proyecto y Francia se ocupa del diseño de los plásticos a través del Instituto Nacional de Investigación y la Escuela Superior Nacional de Agronomía (ENSAM). 35 Asimismo, participan centros de investigación de la Unión Europea en el área de la agricultura y la producción de alimentos. En este campo destacan la Facultad de Ciencias Agrícola de Dinamarca (AU-DJF), el Instituto Nacional de Investigación Agronómica (de la Universidad Montpellier de Francia - INRA) y la Universidad Técnica de Lisboa (ISA). Este conjunto de científicos europeos han definido indicadores y necesidades para desarrollar metodologías comunes en el desarrollo de la aplicación en Francia, Portugal y España, países que están probando el producto en sus cultivos y hortalizas. Así, los investigadores portugueses comprueban los resultados de la aplicación del plástico en el melón, el pimiento y la fresa. Por su parte, Francia aplicará el material plástico a sus viñedos de Blomac. Acerca de Adesva El Centro Tecnológico de la Agroindustria (Adesva), perteneciente a Andalucía BioRegión, nació en 2003 como una organización sin ánimo de lucro para mejorar la posición competitiva de las empresas agrícolas a partir de la transferencia de tecnología. Ubicado en instalaciones del Parque Empresarial La Gravera (Lepe) realiza estudios en torno al sector agrícola e industrial. Las propias empresas socias de la institución son las encargadas de liderar las investigaciones en función de las necesidades que vayan surgiendo. El centro acomete estudios a cuatro niveles: en el área de marketing aplicado a alimentos (como envasados); en el área de ingeniería de maquinaria agrícola; en el área de la industria procesada de alimentos (fruta y hortaliza preparada); y en el área agronómica (ensayos de adaptación de nuevos cultivos como la granada). 36 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Expertos de la Universidad de Cádiz desarrollan un biosensor para detectar sustancias antioxidantes en la cerveza Investigadores pertenecientes a uno de los grupos de investigación del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Cádiz han desarrollado un biosensor que determina el índice de polifenoles en la cerveza. Estas sustancias se utilizan para medir el carácter antioxidante de la bebida. El dispositivo se caracteriza por su bajo coste y elevada precisión en la detección, que mejoran los métodos utilizados hasta el momento. Un biosensor es un dispositivo de medida que contiene una sustancia biológica conectada o integrada a un transductor, en este caso, a un electrodo. En él, se produce una reacción que provoca un intercambio de electrones, es decir, de naturaleza eléctrica. Además, el sensor incluye una enzima denominada Lacasa que sólo reacciona al entrar en contacto con los compuestos que se quieren detectar: los polifenoles. En ese momento se produce una respuesta eléctrica, por lo que puede decirse que se trata de un método bioelectroquímico. “Medimos la intensidad eléctrica que se produce, ya que pre- ^^ Investigador de la Universidad de Cádiz que ha participado en el diseño del biosensor. viamente hemos medido dicho valor en la muestra sin reacción enzimática. Cuando la enzima entra en contacto con los polifenoles, se modifica la intensidad y el instrumento registra esos cambios de intensidad que son proporcionales a la cantidad de polifenoles que hay en la muestra”, explica a la Fundación Descubre el respon- sable del proyecto Ignacio Naranjo Rodríguez. El dispositivo tiene la forma de un tubo de vidrio de pequeño diámetro, en el cual se introduce la muestra de cerveza que se quiere analizar y difiere de los métodos tradicionales. “Ahora se suelen utilizar métodos denominados fotométricos. Se caracterizan por añadir a la muestra una sustancia Fundación Descubre | Bionoticias 2012 37 ^^ Investigadores del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Cádiz. que, al reaccionar con los polifenoles, se colorea pero también reacciona con otras especies químicas”, detalla el investigador. Sin embargo, el método de los expertos gaditanos resulta más preciso en la detección, por su carácter bio-electroquímico, es decir, porque mide la intensidad eléctrica de la reacción cuando reacciona la enzima. Ésta hace que sólo se produzca esa diferencia de respuesta con los polifenoles, no con otros antioxidantes. Por otra parte, el biosensor puede ser empleado en la monitorización continua de los polifenoles durante los procesos de producción y almacenamiento de la cerveza. Esto resulta fundamental dado que estos compuestos dictaminan la estabilidad de las bebidas durante esas fases. “La alta selectividad del biosensor junto con su bajo coste permite adaptarlo a un amplio rango de muestras agroalimentarias”, adelanta Naranjo Rodríguez. Un método propio Los investigadores gaditanos introducen en su biosensor un método propio en la elaboración del electrodo: la utilización de la tecnología sonogel para la fabricación del material conductor. Ésta se basa en el empleo de ultrasonidos de alta potencia, sobre la mezcla, en presencia de un catalizador para impulsar la reacción que lleva a la formación del material base. “Esto hace que la reacción se desarrolle en una superficie muy pequeña, es decir, se focaliza el área de aplicación”, explica el investigador. Esa configuración del dispositivo sobre la que se produce la reacción confiere a los investigadores la capacidad de elaborar electrodos ‘a la carta’. “Nos permite configurar un nuevo material electroquímico con incorporación de distintos modificantes y nanomateriales con el que elaborar dispositivos de detección que fabricamos nosotros mismos, porque sintetizamos el material base”, apostilla el investigador. 38 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Investigadores de la Universidad de Almería combinan energía solar y fangos activos para tratar aguas residuales industriales Investigadores de la Universidad de Almería, liderados por el profesor del departamento de Ingeniería Química José Luis Casas López, estudian cómo descontaminar y desinfectar las aguas residuales industriales mediante un proceso que combina luz solar, fangos activos y membranas. De esta forma, en una primera etapa, las aguas son tratadas en un reactor biológico en el que, mediante la acción de los microorganismos contenidos en los fangos activos, se consigue reducir la presencia de nitrógeno y carbono, dos de los elementos habituales en los efluentes industriales. Para llevar a cabo este proceso, los investigadores han diseñado un biorreactor anóxico de membrana, es decir, aquel que permite la eliminación conjunta de estos contaminantes operando a niveles muy bajos de oxígeno. Precisamente, ésta es la novedad del proceso ya que lo habitual es que estos elementos se eliminen de forma separada en dos fases: una para el nitrógeno, que apenas necesita oxígeno para su degradación (proceso anóxico) y otra para el carbono, cuya eliminación se produce mejor en condiciones aeróbicas. “La ventaja del reactor anóxico de membrana es que permite que se den estos dos procedimientos de forma simultánea de manera que, cuando el agua que circula en su interior recibe oxígeno procedente del aire empleado para limpiar la superficie de la membrana, tiene lugar la fase aeróbica en la que se elimina carbono. Por el contrario, en aquellas zonas en las que apenas hay aireación se favorece la degradación de nitrógeno”, explica a la Fundación Descubre el investigador principal. La tecnología de biorreactor se completa con un módulo de membrana en el que la biomasa es separada del agua filtrándola a través de una malla cuyos poros miden 0,04 micrómetros. Este tamaño permite que las bacterias, incluso las más pequeñas que suelen medir 1 micra, queden adheridas a la membrana, produciéndose ^^ Fotorreactor a escala planta piloto. su separación del líquido. Con este sistema, los investigadores tratarán en torno a dos metros cúbicos de agua al día procedentes de la empresa almeriense Cítricos del Andarax S.A., dedicada a la producción de zumos y cremas de verduras. Ultrasonidos Otra de las aportaciones al proceso de descontaminación es la utilización de ultrasonidos para reducir la producción de fangos que se genera en todo proceso de depuración de aguas industriales. “Los ultrasonidos desencadenan fenómenos físicos y biológicos a través de la emisión de ondas acústicas en el líquido. Su efecto es la rotura de las paredes de las células de los microorganismos que existen en los fangos y la liberación de Fundación Descubre | Bionoticias 2012 toda la materia orgánica al medio. Ésta, a su vez, será consumida por las bacterias. Se facilita así la eliminación de biomasa que, de otra forma, habría que sacarla del biorreactor y tratarla como un residuo sólido más”, matiza Casas López. Según indican los investigadores, el tratamiento de estos residuos –que concentra la mayor parte de contaminantes y microorganismos, muchos de ellos causantes de enfermedadessupone para las pequeñas y medianas empresas “hasta un 65 por ciento de sus costes de explotación”. Por ello, apuestan por el estudio de técnicas adecuadas que minimicen la gener- ación de fangos y optimicen su gestión. Fotocatálisis solar Además de las bacterias y los ultrasonidos, los expertos completarán su investigación con la puesta en marcha de una planta piloto de fotocatálisis para procesos avanzados de oxidación con foto-Fenton. Su principal característica es que la degradación de los contaminantes se produce por efecto de los radicales hidroxilo generados en el ciclo fotocatalizado de oxidación/reducción del hierro. “En aguas residuales como las de Cítricos del Andarax, la presencia de 39 compuestos tóxicos no biodegradables (plaguicidas, residuos, fármacos…) hace que el tratamiento biológico por sí solo se muestre ineficaz. Por este motivo, para la eliminación total de estos contaminantes, se plantea el uso de la tecnología de oxidación avanzada mediante fotocatálisis homogénea empleando la reacción de foto-Fenton”, indica el profesor Casas. Finalizados todos los tratamientos, los investigadores aplicarán un protocolo para asegurar que la calidad del agua regenerada se ajusta al uso que se le va a dar, en este caso, su reutilización por la empresa alimentaria. 40 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Mayo Estudian microalgas productoras de moléculas de selenio para elaborar alimentos funcionales Investigadores de la Universidad de Huelva han comprobado la capacidad de una microalga para producir moléculas con selenio fáciles de asimilar por el organismo. En concreto, los expertos han obtenido selenometionina, una forma de selenio que no resulta tóxica y puede incluirse en suplementos alimenticios destinados a consumo humano. Expertos de los grupos de investigación Análisis Medioambiental y Bioanálisis, y Bioquímica y Biotecnología de Organismos Fotosintéticos de la Universidad de Huelva aprovechan las posibilidades que ofrecen las microalgas en la producción de nuevos alimentos funcionales ricos en selenio. “Estos microorganismos constituyen una buena alternativa como fuentes de sustancias funcionales y, en particular, de compuestos de selenio, elemento con demostradas propiedades terapéuticas en la prevención del cáncer, las enfermedades cardiovasculares, el sistema inmune, y los problemas neurológicos”, explica a la Fundación Descubre el ^^ Expertos de los grupos de investigación Análisis Medioambiental y Bioanálisis, y Bioquímica y Biotecnología de Organismos Fotosintéticos de la Universidad de Huelva. responsable del proyecto, José Luis Gómez Ariza. La aplicación de este elemento químico a las microalgas resulta la novedad del estudio, ya que, actualmente se comercializan suplementos alimenticios ricos en selenio en levaduras. “Es la primera vez que se estudia el selenio en microalgas”, reconoce el experto. En concreto, los investigadores han elegido la Chrolella sorokiniana, por su resistencia, rápido crecimiento y su facilidad para acumular selenio. El primer paso consistió en comprobar que el microorganismo asimilaba el elemento. Tras la aplicación de diversas técnicas los expertos han com- probado que, efectivamente, la microalga es capaz de generar selenobiomoléculas. Sin embargo, no todas estas moléculas de selenio son aptas para el consumo humano, ya que algunas, como el seleniato, resultan tóxicas. Los investigadores aplican técnicas que permiten identificar las más adecuadas para el organismo. Así, seleccionaron la denominada selenometionina, una forma de selenio bioaccesible, es decir, adecuada para que el organismo la asimile en la digestión. “Conseguimos un seguimiento metabólico del selenio que nos proporciona información para conducir el metabolismo de las algas Fundación Descubre | Bionoticias 2012 41 hacia la síntesis de las selenobiomoléculas deseadas”, aclara el investigador. Del tanque, a la alimentación humana El proceso desde que el selenio inorgánico con el que los expertos ‘alimentan’ la algas se convierte en una molécula orgánica y, por tanto, disponible para el consumo humano requiere varias fases. Primero, los expertos colocan algas unicelulares en un tanque con selenito –sometiéndolas a la acción de la luz y a una temperatura adecuada- por el que pasa una corriente de CO2 para que los microorganismos realicen la fotosíntesis. El siguiente paso consiste en comprobar que las microalgas acumulan el selenio sin sufrir trastornos fisiológicos importantes. Una vez demostrada la ‘salud’ del microorganismo, los investigadores caracterizan los metabolitos, es decir, analizan la forma química en que acumulan el selenio. “Las microalgas pueden cultivarse bajo condiciones nutricionales diferentes, con el objetivo de producir perfiles de macromoléculas variables, en función del destino final de la biomasa o de las propiedades que se deseen alcanzar. Si se quiere acumular selenio en forma de selenoaminoácidos, como ^^ Microalgas. la selenometionina (forma muy biodisponible para los animales), la composición del medio de cultivo puede modificarse en este sentido”, especifica Gómez Ariza. El objetivo inicial del proyecto consistía en desarrollar un proceso a escala de laboratorio, aunque ahora se quiere también aplicar a escala piloto, para su posterior uso en biotecnología. Además, los investigadores están contemplado comprobar la acción del producto obtenido en el ratón de laboratorio. “Comprobaremos qué efectos tiene el producto sobre los roedores, pro ejemplo, sus propiedades antioxidantes”, adelanta el investigador. Los estudios para la producción de moléculas derivadas del selenio se han ampliado también a otras especies como los champiñones, aunque el experto reconoce que los ensayos con microalgas están más avanzados y ofrecerán resultados prometedores. ”Desde el punto de vista biotecnológico, la naturaleza ofrece un ‘mercado de microalgas’ de dimensiones extraordinarias, que la investigación apenas ha comenzado a explorar y que tendrá enormes posibilidades de transferencia al sector industrial”, apostilla. 42 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Estudian compuestos derivados del alperujo con potencial aplicación en la enfermedad del Parkinson Investigadores del departamento de Química Orgánica y Farmacéutica y del departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla y del departamento de Farmacología de la Universidad de Málaga, junto con expertos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Instituto de la Grasa e Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición) utilizarán el alperujo como fuente natural de hidroxitirosol. Se trata de un compuesto de gran capacidad antioxidante que será utilizado como materia prima en la síntesis de nuevos nitrocatecoles, moléculas con potencial aplicación en el tratamiento del Parkinson. En concreto, la investigación persigue la preparación y estudio de una serie de nitrocatecoles derivados de hidroxitirosol (antioxidantes) con una doble finalidad: por un lado para su uso como ingrediente funcional de alimentos y, por otro, para su aplicación en el tratamiento del Parkinson. Para ello, los expertos utilizarán un subproducto de la industria olivarera muy abundante en Andalucía como es el alperujo, del que se producen más de 4 millones de toneladas al año en esta Comunidad. ^^ Los investigadores utilizarán el alperujo como fuente natural de hidroxitirosol. La novedad de la investigación estriba en la preparación de nitrocatecoles derivados de hidroxitirosol obtenido de una fuente natural: el alperujo. “El hidroxitirosol, está en el olivo de forma natural, pero no está solo, sino formando una molécula más compleja que se llama oleuropeína. Sin embargo, la mayor parte de esta sustancia, pasa a las aguas de lavado, sin quedarse en el aceite, al que sólo pasan aproximadamente el 1 por ciento. Esta pequeña fracción es suficiente para proteger el aceite de oliva virgen durante un año de almacenamiento, es decir, tiene un gran potencial antioxidante”, explica a la Fundación Descubre el coordinador del proyecto José Luis Espartero. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Además de sustancias antioxidantes, los investigadores obtienen del hidroxitirosol los denominados nitrocatecoles, compuestos incluidos en los medicamentos contra el Parkinson. “Actualmente, hay tratamientos que utilizan los nitrocatecoles como inhibidores de la COMT, enzima implicada en la metabolización de la dopamina, un neurotransmisor cuyo déficit produce la enfermedad de Parkinson”, explica Espartero. Hasta el momento, los investigadores han obtenido derivados del hidroxitorosol solubles en la grasa, es decir, lipofílicos. Un proceso complicado ya que este compuesto es escasamente soluble en lípidos. Sin embargo, en el aspecto farmacológico, los estudios son muy incipientes. “Obtenemos decenas de nitrocatecoles e identificar las moléculas concretas para el tratamiento contra el Parkinson es una meta aún lejana. Es como buscar una aguja en un pajar, sabemos la zona del pajar donde buscar, pero queda precisar la búsqueda. Por otra parte, aunque podamos demostrar que nuestros nitrocatecoles presentan dicha actividad inhibidora, su aplicación terapéutica debería esperar hasta completar diversos estudios farmacológicos y clínicos posteriores, que se encuentran fuera del marco del presente proyecto, nece- 43 ^^ Expertos participantes en el proyecto que lidera José Luis Espartero. sarios para la introducción al mercado farmacéutico de cualquier nuevo medicamento”, matiza el investigador. El proceso El hidroxitirosol necesario como producto de partida para la síntesis de estos nitrocatecoles se obtiene del alperujo, mediante un procedimiento patentado por el Instituto de la Grasa. “Han desarrollado un método para la purificación del hidroxitirosol contenido en los residuos de la obtención del aceite de oliva (alperujo) gracias a la puesta en planta a escala semiindustrial del proceso. El hidroxitirosol se aísla con una pureza del 95-99% en grandes cantidades, y de manera práctica y sencilla, con unos costes bajos (0,12 €/g)”, precisa Espartero. Una vez purificado, los expertos del Instituto de la Grasa proporcionan al departamento de Química Orgánica y Farmacéutica y del departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla el hidroxitirosol en garrafas. “Nosotros lo secamos y lo transformamos en sustancias derivadas, por ejemplo, éteres. Este nuevo estado hacen posible su solubilidad en grasa y, por tanto, se pueden añadir como antioxidante”, explica el investigador. Los expertos de la Universidad de Sevilla envían estos éteres al Instituto de la Grasa, donde los añaden a distintos aceites (colza, palma, pescado...) y comparan su actividad con la de otras sustancias antioxidantes. Asimismo, los éteres se envían al Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) donde estudian su actividad biológica como posibles ingredientes funcionales para su aplicación en alimentos, tras estudiar su estabilidad en los mismos. Por su parte, el departamento de Farmacología de la Universidad de Málaga estudia la actividad farmacológica de los éteres a dos niveles: valoran su efecto cardioprotector y neuroprotector. 44 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Investigadores andaluces utilizarán una impresora y células madre para crear moldes 3d regeneradores de cartílago Investigadores de las universidades de Jaén y Granada pertenecientes al grupo de investigación ‘Terapias avanzadas: diferenciación, regeneración y cáncer’ trabajan en la puesta a punto de una impresora y células madre diferenciadas a condrocitos (células de cartílago) para crear moldes en 3D. Esta técnica denominada bioprinting consigue estructuras destinadas a la reparación de tejidos heridos. Expertos internacionales han aplicado ya este método en la reconstrucción de órganos como la vejiga o piel con resultados positivos. Los investigadores andaluces, coordinados por el profesor Juan Antonio Marchal de la Universidad de Granada a través del proyecto de excelencia BIOMER CONDROSTEM 3D, lo trasladan al cartílago, el tejido firme, pero flexible, que cubre los extremos de los huesos en una articulación para facilitar el movimiento articular, al permitir que los huesos se deslicen por encima de los otros. Sin embargo, al contrario que los huesos y órganos, con capacidad de autorregeneración, en tejidos de cartílago no ocurre lo mismo, ya que no cuentan con el soporte ^^ Investigadores del grupo Terapias avanzadas: diferenciación, regeneración y cáncer. de los vasos sanguíneos, ni de los nervios. Asimismo, la densidad de su estructura impide a sus propias células, denominadas condrocitos, establecerse para repararlo. Por ello, los expertos andaluces utilizan mallas en 3D que sirven de soporte para que las células vayan construyendo su estructura y, una vez esté conformado el nuevo cartílago, se degradan. Este avance, publicado en la revista Internacional Journal of Molecular Sciences, se complementa ahora con la técnica del bioprinting. El proceso utiliza una impresora de chorro de tinta, previamente manipulada, a la que se introduce el patrón de la forma de la estructura que se quiere obtener. En lugar de tinta, en uno de los cartuchos, los expertos añaden células madre y en otro el material biodegradable con el que se construirá la malla. “Por ejemplo, pensemos en una herida en la rodilla donde se ha producido una abrasión del cartílago con una forma cóncava. Con una radiografía, se obtiene la forma curva de la herida. Luego, se introduce la imagen dentro de la impresora y ésta va imprimiendo un molde juntando las células con un material biodegradable. De esta forma, obtenemos una estructura 3D con la misma forma de la herida que se quiere rellenar con ella”, explica a la Fundación Descubre la colaboradora del proyecto Macarena Perán, profesora de la Universidad de Jaén. Construyendo ‘andamios’ para células Para regenerar un tejido son necesarias las células Fundación Descubre | Bionoticias 2012 que lo conforman, pero éstas no se pueden distribuir con un orden aleatorio, se disponen con una determinada forma, que no es plana, sino en 3D. Los investigadores de las Universidades de Granada y Jaén consiguen ambos elementos: las células y la estructura. Por una parte, cuentan con experiencia en extracción, purificación y diferenciación de células madre mesenquimales hacia células del corazón (cardiomiocitos) y del cartílago (condrocitos). El proceso consiste en seleccionar las células madre procedentes de grasa del propio paciente que previamente han sido cultivadas y multiplicadas en el laboratorio. Una vez obtienen la “materia prima”, comienza el proceso de diferenciación, es decir, las estrategias para “forzar” a células que, en principio, no forman parte de ningún tejido, a que se conviertan en cartílago. El siguiente paso consiste en configurar las estructuras de sostén que mimeticen la forma y la función de los tejidos que se van a reproducir, en este caso el cartílago. Estos ‘andamios’ de células se elaboran con una mezcla de materiales naturales y sintéticos como colágeno, gelatina o polímeros cerámicos. 45 ^^ Condrocitos / Investigadora en laboratorio. La principal ventaja de estos materiales es que el organismo no los rechaza, es decir, tienen carácter biocompatible, y son biodegradables, lo que supone que, una vez las células se van estructurando conforme a una determinada forma, la malla desaparece. “Además, los soportes 3D llevan incluidos factores de crecimiento que garantizan que las células se diferencien hacia el tipo celular deseado y que adoptan la forma idónea”, precisa Perán. Hasta el momento, los resultados de estos ensayos in-vitro han sido positivos. El siguiente paso será comprobar la capacidad de regeneración in-vivo, con las ovejas, un paso más cercano a la aplicación en humanos. “Es un buen animal modelo por su tamaño y la fuerza de que soportan sus articulaciones, como la rodilla, que son parecidas a las nuestras”, adelanta Perán. 46 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Junio Una empresa malagueña, primer centro autorizado para elaborar vacunas ‘a la carta’ en acuicultura La spin off de la Universidad de Málaga ProBío acuicultura comercializa vacunas ‘a la carta’ para prevenir y controlar enfermedades en especies acuícolas de cultivo. Se trata de la primera empresa española que ha sido autorizada como Centro Elaborador de autovacunas, es decir, tratamientos preventivos específicos para cada especie y cada enfermedad en una instalación acuícola, frente a las vacunaciones genéricas y otros métodos, que no combaten el microorganismo concreto causante de la enfermedad y tienen menor eficacia. Las prácticas tradicionales para contrarrestar las patologías en el sector acuícola consisten en administrar vacunas genéricas o antibióticos. Estos métodos no combaten la bacteria concreta que está provocando la enfermedad y aportan una solución general que puede tener reacciones secundarias en el pez o reducir la efectividad de futuras vacunas. “Un mismo patógeno puede afectar de forma distinta al mismo pez si vive en el Mediterráneo o en el Atlán- ^^ Olga Espinosa y Marta González, fundadoras de Probio. tico”, explica a la Fundación Descubre una de las socias de la empresa, Marta González. Estos efectos diferenciados se deben al denominado serotipo, es decir, a las pequeñas diferencias genéticas que provocan que un mismo patógeno tenga efectos individuales. Por ello, las biólogas de Probio analizan los individuos que van a vacunar, aíslan las bacterias precisas que les están afectando y diseñan una vacuna específica para inocular en esa granja. Las principales enfermedades a las que se enfrentan están provocadas por bacte- rias que causan, entre otros, úlceras y/o hemorragias en los peces y, por tanto, reducen sus posibilidades de comercialización. Para evitarlas, las expertas aplican tratamientos combinados que incluyen vacunas, aditivos nutricionales y bacterias probióticas, es decir, microorganismos beneficiosos para la salud de los peces. “Todo para prevenir, que es nuestro objetivo, sin añadir antibióticos. Una práctica tradicional que crean resistencia en los peces y deja trazas susceptibles de pasar a la dieta humana”, explica la investigadora. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 47 Además de los productos, Probio personaliza el formato en el que los peces reciben el tratamiento. “Según el caso, podemos optar por añadir los probióticos o prebióticos al pienso o encapsularlos para que los peces ingieran la concentración específica”, aclara González. ¿Cómo se vacuna a un pez? Existen dos formas para vacunar a un pez, la primera se aplica en especies de mayor tamaño y se asemeja al procedimiento en humanos, en cuanto que se va inoculando la vacuna con una jeringa de forma individual. Con los más pequeños, esta tarea resulta casi imposible ya que, a veces, se trata de aplicar un tratamiento a un tanque de grandes dimensiones donde conviven multitud de peces. En este caso, se opta por los denominados baños. Se trata de reducir la cantidad de agua del tanque y verter la vacuna a una determinada concen- ^^ Instalaciones de Probio. tración para que los peces la ingieran. Sin embargo, esta práctica en algunas explotaciones resulta costosa porque la disolución en agua requiere mucha cantidad de vacuna. De ahí que las expertas estén desarrollando técnicas de encapsulación que consisten en insertar la vacuna en una cápsula y administrarla en ese formato. De esta forma, los peces la ingieren de forma individual y, por tanto, resulta más efectiva y barata. Acerca de Probio Acuicultura La empresa Probio Acuicultura es una spin off de la Universidad de Málaga, perteneciente a Andalucía BioRegión, que iniciaron dos biólogas Olga Espinosa y Marta González. La novedad de su actividad, ya que han sido las primeras en el ámbito nacional en obtener la autorización para elaborar autovacunas, les llevó a promover un cambio en la legislación. “No existía nadie en España que comercializara las autovacunas, sino que las universidades y centros de investigación se encargaban de los tratamientos. Por ello, tuvimos que solicitar un cambio en la ley para conseguir los permisos de comercialización”, reconoce González. La firma cuenta con cuatro departamentos: consultoría, formación, producción e I+D, aunque su actividad principal es la producción de autovacunas y bacterias probióticas. 48 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 La Universidad de Almería patenta un kit que agiliza el ánalisis de la digestión de grasas en el organismo Investigadores de la Universidad de Almería han patentado un nuevo método para medir la actividad de la lipasa, una enzima presente en el organismo de todos los seres vivos que ayuda a absorber las grasas descomponiéndolas en ácidos grasos para digerirlas mejor. Además, constituye uno de los indicadores más importantes en el diagnóstico de enfermedades del páncreas. En concreto, los expertos desarrollaron inicialmente la técnica para analizar la enzima en el aparato digestivo de los peces. Para medir su actividad bioquímica, el procedimiento habitual precisaba analizar las muestras individualmente empleando tubos de ensayo de vidrio. El nuevo método simplifica y automatiza el anterior y, al modificar algunos de los reactivos, permite sustituir los tubos de vidrio por microplacas: pequeños recipientes de plástico con multitud de pocillos en los que se colocan las muestras. La mayor capacidad de las placas y la posibilidad de analizar hasta 96 muestras en una sola vez consigue reducir tanto el tiempo como la cantidad de reactivos necesaria para cada análisis, lo que repercute positiva- mente en el coste económico de los ensayos. Por otra parte, aunque los laboratorios ya disponen de métodos rutinarios automatizados para el análisis de otras enzimas digestivas (proteasas –rompen proteínas-; o carbohidrasas, que rompen los carbohidratos) no existe en el mercado un procedimiento que permita determinar la actividad de lipasa a nivel de microplaca. Los destinatarios de este método son instituciones que tengan laboratorios con capacidad para realizar análisis enzimáticos en animales, plantas y microorganismos; laboratorios de investigación de universidades, así como centros públicos y privados dedicados a la fisiología, nutrición y biotecnología. Para su comercialización, la patente se presentaría en formato kit que incluiría los nuevos reactivos y una lipasa estándar que se utilizaría como calibradora. El proceso La cuantificación de la actividad lipasa mediante este método fue puesta a punto por el químico biomolecular Wayne Versaw que utilizaba como disolvente el acetato-etanol, un com- puesto orgánico que resultaba necesario para disolver el sustrato. “Uno de los problemas al que nos enfrentamos era que las microplacas de material plástico resultaban incompatibles con el uso del disolvente orgánico empleado en el procedimiento convencional ya que, éste, al entrar en contacto con el plástico, acababa por destruirlo”, explica a la Fundación Descubre el catedrático del Departamento de Biología Aplicada de la Universidad de Almería, Francisco Javier Moyano, quien junto al investigador del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR) de la Baja California Sur (México), Héctor Nolasco, ha adaptado el método original de medición enzimática. Por ello, se modificó el reactivo y, en su lugar, se usaron sustancias solubles acuosas e inocuas que no dañan el material. “A partir de aquí, realizamos una serie de ensayos hasta comprobar que podíamos usar otras sustancias menos agresivas sin influir en la capacidad analítica. Es decir, se mantiene la misma sensibilidad y efectividad del análisis original”, explica el investigador. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 49 Diseñan un plástico con moléculas de ajo que conserva los vegetales más tiempo El material de este nuevo envase es biodegradable e incorpora aditivos naturales que aumentan la seguridad de los productos frente a microbios. La empresa granadina DOMCA S.A.U. ha obtenido aditivos de origen vegetal que se incorporarán a un envase de plástico biodegradable destinado a conservar las frutas y verduras frescas listas para el consumo, en el marco del proyecto europeo PLA4food. La investigación desarrollará un envase activo y biodegradable para productos alimentarios recién cortados elaborado con un termoplástico al que se añaden moléculas de origen natural microencapsuladas. Los expertos han demostrado que estos aditivos mejoran las propiedades del producto, ya que aumentan el tiempo de conservación y la seguridad frente a posibles microorganismos alterantes y patógenos. Además evitan el proceso de oxidación de las frutas y verduras que le confieren un color pardo. En concreto, la empresa DOMCA proporciona los aditivos procedentes del ajo que incorporan al envase. Para ello, los expertos obtienen estos principios acti- ^^ Técnicos de la empresa Domca. vos a partir de un proceso de extracción orgánica desde la pasta de ajo. A partir de esta materia prima, obtienen moléculas que combaten los microorganismos existentes en las frutas y verduras envasadas. “Se trata de aditivos con propiedades antimicrobianas y antifúngicas, es decir, combaten las bacterias y mohos que pueden surgir en los vegetales y provocan enfermedades como la Salmonelosis”, expli- ca a la Fundación Descubre la responsable de proyectos de Domca, Cristina Núñez. Hasta el momento, el principal inconveniente de las moléculas era su aroma, ya que al obtenerse del ajo conservaban su característico olor. Sin embargo, una de las novedades del proyecto es la microencapsulación, es decir, los aditivos se incorporan en pequeñas cápsulas que se insertan en los poros de la capa del plástico en 50 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 contacto con los vegetales. “Las cápsulas del plástico comienzan a actuar progresivamente, desde el mismo momento del envasado. De esta forma, tenemos un mayor control sobre el proceso de conservación, ya que la liberación se sostiene en el tiempo. Esto aumenta la vida útil del producto y, por tanto, su valor económico”, destaca Núñez. Un consorcio internacional Obtener un plástico biodegradable que alarga la vida útil de los alimentos, combate las bacterias y hongos, además de conservar los valores nutricionales supone el objetivo del proyecto europeo PLA4food, que cuenta con una financiación de 1,5 millones. Un estudio que acomete un consorcio internacional de empresas del que forma parte DOMCA, dedicada al desarrollo y fabricación de una amplia gama de compuestos e ingredientes para la industria alimentaria, que forma parte de Andalucía BioRegión. Junto a la firma granadina participan en el proyecto 10 socios de 5 países. Es el caso de los centros tecnológicos AIMPLAS (España), TECHNION (Israel) y FRAUNHOFER-ICT (Alemania) y las pymes ADDCOMP (Holanda), ALESCO (Alemania), POLYRAZ (Israel), TROYKA (Turquía) ^^ La responsable de proyectos de Domca, Cristina Núñez, en el laboratorio. y PROYMEC (España), además de la empresa de gran tamaño STRAUSS (Israel). Cada socio cuenta con su labor en el proceso de obtención del bioplástico. DOMCA aporta los aditivos antimicrobianos y conservantes, la Universidad de TECHNION de Israel se encarga del desarrollo de las microcápsulas para estas moléculas. Por su parte, el coordinador del proyecto, AIMPLAS junto con el centro técnológico Fraunhofer-ICT desarrollan el plástico biodegradable que será producido en las instalaciones de la empresa ALESCO. ADDCOMP acomete las tareas de divulgación y diseminación del proyecto y las empresas Polyraz y Troy- ka serán usuarios finales del envase activo biodegradable desarrollado. Hasta el momento, los expertos han finalizado las pruebas de microencapsulación de los aditivos que se están incorporando a los plásticos. Sin embargo, desde DOMCA adelantan algunos avances. “La microencapsulación resulta de gran importancia para nosotros porque hasta ahora no contábamos con la capacidad tecnológica para abordar estos estudios. La adición de nuestras moléculas a envases activos así como el desarrollo de un envase viable comercialmente nos proporciona un nuevo mercado de actuación”, avanza Núñez. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Rastreadores de gluten La biotecnológica Biomedal amplía sus soluciones para facilitar el cumplimiento de la dieta sin gluten, gracias al desarrollo de nuevos productos que permiten la detección de la proteína ingerida por celiacos. Asimismo, junto con la empresa Laimat, ha desarrollado un proceso sencillo para extraer y detectar de forma eficaz el gluten en alimentos sin necesidad de realizarlo en un laboratorio especializado. La enfermedad celiaca es una alteración patológica del intestino delgado mediada por una respuesta inmunológica frente al gluten de la dieta en individuos genéticamente predispuestos. Se desarrolla al ingerir gluten que es la mayor reserva proteica del trigo y otros cereales similares y presenta un amplio abanico de formas clínicas de expresión, con síntomas intestinales como extraintestinales o incluso formas asintomáticas de la enfermedad. Los síntomas más frecuentes son diarrea crónica, distensión abdominal, falta de apetito, apatía, vómitos, irritabilidad, laxitud y retraso del crecimiento. Afecta al menos al 1% de la población española y, hasta el momento, el único tratamiento es una dieta libre de gluten que no incluya alimentos como trigo, centeno, cebada, avena y sus derivados. Sin embargo, se ha demostrado que entre el 30 y el 60% de los afectados por esta enfermedad no cumplen unos patrones alimentarios alejados del gluten o no saben que lo están ingiriendo. Asimismo, resulta difícil detectar si ciertos síntomas que padecen los enfermos se deben a la ingesta de la proteína o a otra causa, por ejemplo, cómo diferenciar una gastroenteritis común de propias consecuencias de haber comido algún alimento contaminado. Para evitar estas contradicciones, la empresa andaluza Biomedal y expertos de la Universidad de Sevilla han desarrollado un método de detección de gluten en heces. La técnica, publicada en la revista, American Journal of Clinical Nutrition (AJCN), es capaz de detectar el gluten, aunque la proteína haya pasado por el proceso de digestión. “Estas técnicas podrían servir para mostrar que se ha incumplido la dieta libre de gluten y puede ser usada como una estrategia en la investigación clínica en las terapias basadas en eliminar el gluten que se convierten en tóxico durante la digestión”, explica el director de la empresa 51 Biomedal, Ángel Cebolla. Ciertos péptidos del gluten son resistentes al proceso de digestión y pueden producir una respuesta inmunología a los celíacos. Hasta el momento, no existían métodos para monitorizar que la dieta ha sido cumplida, detectar el origen de la ingesta o buscar síntomas asociados a la enfermedad pero que no se corresponden con el gluten, como malestares gastrointestinales comunes. Por ello, han ideado un método para determinar si se ha ingerido gluten a través del análisis de las heces. “Actualmente, el análisis de si ha ingerido gluten se comprueba indirectamente de forma poco específica, concretamente midiendo una serie de anticuerpos en sangre o bien mediante biopsias intestinales”, apunta el director de Biomedal. Para desarrollar su experimento, los expertos recogieron muestras fecales de individuos sanos sometidos a dietas sin gluten que ingerían cantidades controladas, también individuos sanos con dietas normales y en celíacos. “El método ha sido capaz de detectar gluten en heces de dos a seis días después de haber infringido una dieta sin gluten y en cantidades de hasta de 50 mg gluten al día”, precisa. El trabajo se ha desarrollado en colaboración con la 52 Universidad de Sevilla, el Instituto Hispalense de Pediatría y un hospital de León, y ha sido destacado en la editorial de la revista americana y premiado en un reciente congreso de Gastroenterología celebrado en Tenerife. Kit de detección mejorado Cada vez es más común que el etiquetado de los productos incorpore si contienen o no la proteína causante de la enfermedad celiaca. Sin embargo, en comedores escolares, restaurantes, viajes al extranjero o productos sin el correspondiente aviso resulta complicado saber si lo que un celiaco está comiendo contiene o no esa molécula perjudicial para su sistema digestivo. Para certificar la presencia o no de gluten, la empresa andaluza Biomedal comercializa desde hace tiempo una línea de productos, GlutenTox Sticks. Un sencillo test para comprobar si los alimentos están contaminados por la proteína. El dispositivo detecta la presencia de gluten de trigo, centeno, cebada y avena gracias a una molécula que reconoce específicamente la fracción tóxica del gluten, responsable de desencadenar una respuesta inmunológica en el organismo de los celiacos. Se trata de un dispositivo parecido a los test de embarazo que indica con un Fundación Descubre | Bionoticias 2012 código de colores la presencia de la proteína y se puede utilizar en casa. El usuario debe triturar el alimento que va a analizar, depositarlo en un tubito que contiene una solución con una solución hidroalcohólica y agitarlo. Tras esta operación, el gluten queda disuelto, se toma una muestra con una pipeta y se introduce en otro tubito con la solución acuosa en la que se hace el ensayo. Una muestra de este segundo recipiente se pondrá en contacto con el dispositivo que indicará en color rojo si el alimento contiene gluten. El proceso dura aproximadamente de 10 a 20 minutos. Sin embargo, en alimentos tratados con calor, la extracción es menos eficiente y necesitaba de disolventes muy agresivos para separar el gluten del resto de proteínas y grasas presentes en los alimentos. Por ello, las empresas Biomedal y Laimat han obtenido un disgregante procedente de productos naturales, que acelera el proceso de extracción en cualquier alimento, incluso en aquellos donde la separación del gluten resulta más complicada, como los cocinados. Esto supone que el líquido del primer tubo por el que pasa la muestra contiene agentes que aceleran el proceso de separación del gluten del resto de componentes del alimento. “Las proteínas for- man una especie de entrecruzamientos entre ellas cuando se someten a más de 180 grados, es decir, al cocinarlos. Esto significa que están compactadas y dejan menos espacio para que entre el líquido entre ellas. En colaboración con Laimat, hemos dado con un componente que disgrega esas proteínas para extraer el gluten que permanecía atrapado y podía subestimar la cantidad del mismo en ciertas circunstancias”, explica el director de la empresa Biomedal, Ángel Cebolla. Esta disgregación cuenta con ventajas frente al disolvente anterior. Por un lado, actúa de forma igual de efectiva con todos los alimentos (cocinados o crudos), contiene componentes menos agresivos, ya que está elaborado a partir de fuentes naturales y, sobre todo, ahorra tiempo. “El anterior kit tardaba en dos horas en extraer el gluten de alimentos horneados si se quería alcanzar la máxima fiabilidad. Ahora este proceso se realiza en menos de la mitad de ese tiempo”, precisa Cebolla. Este disolvente mejorado se incorporará a todos los kits de Glutentox que se comercializan tanto en formato doméstico, como bajo la denominación Glutentox Pro, destinados a pequeñas empresas que tengan procesos de control de calidad pero carezcan de laboratorios. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 53 Julio Patentan un sustrato para setas con residuos procedentes de la elaboración del aceite de oliva La spin off de la Universidad de Granada Micelios del Sur (Misur) ha patentado un sustrato para cultivar hongos comestibles obtenido a partir del alperujo, uno de los residuos resultantes de los procesos de extracción del aceite de oliva. La firma comercializa bolsas de setas con este abono, que supone la reutilización de 300 toneladas anuales de este tipo de desechos procedentes de la industria olivarera. Al beneficio ambiental se suman ventajas como una mayor producción y el aumento de la resistencia de los hongos frente a posibles infecciones. “El orujo aporta nitrógeno que es un nutriente para las setas, con lo que se aumenta la productividad. Por otra parte, este residuo contiene polifenoles, unos compuestos antioxidantes que actúan como fungicidas naturales, evitando posibles agresiones de patógenos”, precisa a la Fundación Descubre el director de la Misur, Alberto Lamenca. Misur comercializa las tradicionales alpacas de setas, es decir, bolsas de plásti- ^^ Expertos de la empresa Misur. co que contienen desechos agrícolas, como paja de cereales, agentes reguladores de la acidez del sustrato y nutrientes, además de la semilla del hongo: los micelios. Sin embargo, la novedad estriba en añadir orujillo a esta mezcla, un subproducto de las almazaras procedente del proceso de molturación de la aceituna. “Los hongos degradan el alperujo y de un material agresivo para las plantas lo convierten en otro aprovechable: abono para su propio crecimiento”, especifica Lamenca. Este proceso es posible gracias al crecimiento de los micelios: individuos adultos del hongo que se introducen en la mezcla de cultivo. “Si establecemos un símil con los árboles frutales, el micelio sería como plantar un manzano pequeño”, explica. Hasta el momento, la firma se centra en dos especies de hongos: la seta común y la shiitake, originaria de Asia. Esta última denominada “deliciosa” es la segunda más cultivada en España y cuenta con un mayor valor gastronómico. “Somos los 54 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Cultivo de setas. primeros en aportar sustratos ecológicos para ambas especies”, resalta el experto. Del laboratorio a la producción Misur es una empresa que surge de la iniciativa emprendedora de Alberto Lamenca. Farmacéutico de formación, decide trasladar sus inquietudes empresariales sobre el mundo de los hongos al grupo de Micología del de Departamento de Microbiología de la Universidad de Granada. A partir de ese momento, los investigadores no sólo se convirtieron en asesores, también en compañeros de su viaje empresarial. Tras varios ensayos de viabilidad, patentaron el sustrato basado en alperujo que hoy comercializa la empresa granadina. La firma, perteneciente al clúster Andalucía BioRegión, también ha recibido el apoyo del programa Campus de la Agencia IDEA. Entre sus retos están la obtención de sustratos ecológicos para el cultivo de nuevas especies de hongos y la expansión más allá de las fronteras andaluzas. “Actualmente, nuestros productos se comercializan en toda la provincia de Granada, desde la comarca de Guadix -donde está nuestra planta de producción- hasta la zona Norte (Baza, Huéscar), la Costa o la comarca de Alhama”, detalla y añade como otros puntos de venta andaluces la Alpujarra almeriense, Cabra en la provincia de Córdoba, la Sierra de Ronda en Málaga y la Sierra Norte de Sevilla. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Aceite de oliva que se vende en farmacias La empresa jienense Bioaveda desarrolla oHo (Olive Health Oil, aceite de oliva saludable), una mezcla de aceites procedentes de diferentes tipos de variedades de aceituna beneficiosa para la salud. Esta formulación patentada consigue reducir el colesterol malo y la inflamación propia de enfermedades como la atereosclerosis. Sus productos destinados a la piel combaten los síntomas de la psoriasis y la dermatitis atópica mediante la ingesta de aceite o con cremas específicas. El aceite de oliva virgen nutre por dentro y por fuera. Ésta es la premisa con la que trabaja Bioaveda, una empresa jiennense donde la I+D aplicada al oro líquido andaluz da lugar a oHo (Olive Health Oil, aceite de oliva saludable), una mezcla de aceites procedentes de diferentes tipos de variedades de aceituna beneficiosos para la salud. Tanto es así que se vende en farmacias. La novedad de Bioaveda es su fórmula estandarizada que obtiene un aceite con una composición idónea para combatir la inflamación, propia de enfermedades como la aterioesclerosis o la psoriasis. De esta forma, definen las cantidades adecuadas de cada ácido graso y polifenol (antioxidantes) o vitamina E, necesarias para cumplir sus acciones saludables. Para ello, acometen un análisis preciso de todas las etapas del proceso de obtención del aceite en las que los expertos de esta firma tienen en cuenta más de un centenar de parámetros. Desde que la aceituna pende del olivo hasta que se envasa el aceite, toda la trazabilidad del producto está controlada. “Primero se analizan las distintas variedades para ver si cuentan con el grado óptimo de maduración para su recogida. La recolección se realiza al vuelo, ninguna toca el suelo. En dos horas, las olivas deben estar molturadas para que no se oxiden. Para evitar esta oxidación el proceso de extracción se desarrolla en frío para que no se generen grasas perjudiciales”, explica a la Fundación Descubre la presidenta de la empresa María Teresa Jódar. Una vez extraído, se vierte en unos tanques y se analiza para comprobar las propiedades que tienen cada aceite. A continuación, se selecciona la proporción necesaria para ajustar la mezcla deseada. También el envasado se somete a un 55 control periódico, ya que se desarrolla a demanda, es decir, no se embotella toda la cosecha. “Todos los meses se hace un envasado para que el aceite permanezca el menor tiempo posible en una botella y no caduque”, sufra oxidación precisa la presidenta. Desde las células Las células producen de forma natural unos compuestos que, en exceso, resultan perjudiciales. Se trata de los radicales libres que se generan en la producción energética interna de las células. En este proceso de combustión de grasa, se liberan los radicales libres que oxidan todo lo que tocan. Es el estrés oxidativo, que produce daños en la célula provocando una inflamación, la base de enfermedades como la ateroesclerosis. Por tanto, la membrana celular necesita renovar sus componentes grasos y la fórmula de Bioaveda cuenta con un equilibrio entre ácidos grasos y polifenoles necesarios para que la membrana celular se mantenga activa y no se oxide. Varios ensayos clínicos corroboran estos resultados. Los expertos de la firma jienense han demostrado que la ingesta de 60 mililitros diarios de OhO en crudo consigue nutrir a los pacientes con insuficiencia renal crónica y aumentar su cantidad de colesterol bueno 56 o HDL, que suele ser muy escaso en ellos. Al mismo tiempo, favorece un mejor funcionamiento del tracto digestivo, evitando el estreñimiento. “El objetivo era combatir la inflamación de estos pacientes que sufren enfermedades cardiovasculares, diabetes y no asimilan bien los nutrientes. Además de los niveles de colesterol, el aceite influye sobre la hipertensión, aumenta la albúmina con lo que se nutren mejor, además de mejorar el tránsito intestinal y la piel”, matiza la presidenta. Asimismo, Bioaveda extrapola los beneficios de la nutrición a la piel. Para ello, han demostrado que la ingesta del ácido oleico presente en el aceite incide de forma beneficiosa en enfermedades como la psoriasis o la dermatitis atópica. Es lo que denomina oleohidratación. “La piel se alimenta desde dentro. Nuestros tratamientos dermatológicos están basados en el ácido oleico, que interviene en nuestra nutrición desde que nacemos. La leche materna tiene un contenido en este ácido muy alto y es el componente que cambia en la leche en función de las necesidades del bebé”, explica Jódar. De esta forma, en función de su edad y peso, el paciente ingiere una determinada dosis de aceite. Así, un niño toma un mililitro y un adulto 30. Las formulaciones de aceite de Bioaveda recuperan Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Equipo que ha desarrollado los productos de Bioaveda. la barrera epidérmica que se pierden en cualquier problema de piel. Además de actuar de dentro a fuera, por vía oral, los tratamientos también pueden operar de fuera a dentro, mediante la aplicación de cremas formuladas a base de oHo. “Las mezclas cuentan con una acción microbicida, es decir, actúan contra bacterias y hongos más comunes en la piel. Además, tienen una penetración muy buena, debido a la extracción en frío del aceite”, precisa. Asimismo, la fórmula de Bioaveda supera el característico olor de las cremas a base de aceite de oliva. “No huelen a rancio, a pesar de tener un contenido alto con más 80% de aceite en algunas de las cremas”, destaca Jódar. Para poner a punto estos productos, que combinan la tradición ancestral del aceite con la innovación de técnicas destinadas a mejorar la salud, Bioaveda, perteneciente a Andalucía BioRegión, cuenta con un equipo multidisciplinar formado por médicos, entre los que hay nefrólogos, nutricionistas, microbiólogos, dermatólogos, anti-aging, farmacéuticos e ingenieros agrónomos. “No vendemos aceite, si no un producto saludable que sólo se puede encontrar en farmacias”, apunta. Por ahora, se trata de farmacias nacionales, pero ya están definiendo su estrategia de comercialización internacional para exportar sus productos a Portugal, Dubai o Emiratos Árabes. La comercialización de los productos se lleva a cabo a través de la empresa Xpandbio s.l de la que Bioaveda es accionista. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Biofábricas de insectos malagueños para combatir plagas La spin off de la Universidad de Málaga Insecta, dedicada a la polinización y a la lucha biológica, utiliza un producto basado en gusanos para combatir el picudo rojo de las palmeras. Además, la firma produce sus propios individuos con un control riguroso y con una manipulación humana mínima, lo que garantiza un ciclo de vida del producto más duradero y adaptado a las condiciones ambientales de la cuenca mediterránea. Granada. 1994. Unas palmeras procedentes del Norte de África transportan la especie que se convertirá en la pesadilla de estos árboles en España: el picudo rojo. Un insecto ‘silencioso’, ya que es difícil detectarlo en sus primeras fases, pero cuyas larvas se alimentan del tejido vegetal interno de la palmera y, como consecuencia, construyen galerías internas de hasta un metro de longitud. Hasta el momento, la tala y la aplicación de productos fitosanitarios son los métodos más extendidos para el control de esta plaga. Sin embargo, una spin off malagueña apuesta por una alternativa respetuosa con el medio ambiente. La empresa Insecta comercializa una solución basada en nematodos, es decir, gusanos portadores de una bacteria que se introducen en el insecto devorador y le producen la muerte. En concreto, el producto Carpocapsae-biocontrol se comercializa en sobres con 50 millones de individuos. Los gusanos penetran en sus hospedadores por los orificios respiratorios. Una vez dentro, liberan sus bacterias, que causan la muerte del insecto por infección generalizada en un período de aproximadamente dos días. Las bacterias, a la vez que se multiplican, producen condiciones favorables para la alimentación de los nematodos que, a su vez, requieren la presencia de la bacteria simbiótica para reproducirse y completar su ciclo. Los nematodos se desarrollan hasta el estado de adultos y se reproducen dentro del cadáver. “Se trata de un método indirecto. La bacteria es la que acaba con el picudo, pero el gusano actúa como vector”, precisa una de las promotoras de la empresa, María Roa. Sin embargo, esta lucha bacteria-insecto resulta inapreciable para los usuarios que tan sólo diluyen el polvo en 10 litros de agua, que vierten en la corona de ramas, de manera que aproximadamente 20 millones de 57 nemátodos actúan en cada palmera. “Una operación que tiene una función tanto curativa, tras detectar al picudo, como preventiva, antes de que se produzca la infección, ya que una palmera puede estar infectada y no mostrar síntomas en 2 años”, matiza. Cuando han colonizado una palmera, los machos liberan feromonas para atraer a las hembras para agregarse y aparearse. Éstas producen unos agujeros en la base de las hojas, de los brotes y en las heridas y cicatrices de la planta donde ponen los huevos. Las larvas comienzan a alimentarse de los tejidos de la planta, excavando largas galerías en el árbol. En la zona mediterránea si las condiciones son favorables se desarrollan 4 generaciones al año. Esta capacidad de reproducción y dispersión es la que persigue atajar el método de los nematodos frente a los productos químicos. “Es una técnica que no contamina, es decir, no produce tóxicos que luego afecten al ecosistema, además, no necesita indumentaria especial para su aplicación”, subraya la bióloga. Los expertos de Insecta han aplicado ya este producto a palmeras de varias localidades malagueñas como Vélez-Málaga o Nerja. Insectos malagueños A su experiencia en el exterminio del picudo rojo, 58 Insecta suma otras áreas de actuación. La producción de la empresa se basa en la construcción de biofábricas, es decir, módulos de cría donde aplican una producción controlada de los insectos destinados a la polinización de cultivos y la lucha biológica, es decir, la utilización de insectos que son enemigos naturales de otros con los que acaban. “Nuestros productos siguen rigurosos controles de calidad, tanto el ambiente de las cámaras de cría, como el control de los reproductores, así como el producto que envasamos y su transporte”, destaca. La ventaja de la firma es que produce sus propios insectos con un control riguroso y con una manipulación humana mínima, frente a la exportación de especies por la que optan otras empresas. Este proceso de cría garantiza un ciclo de vida del producto más duradero y adaptado a las condiciones ambientales de la cuenca mediterránea. “No hay que olvidar que nuestra materia prima son seres vivos y deben sufrir lo menos posible en el transporte. Nosotros los envasamos y aplicamos, por lo que no deben se someten a largos procesos de manipulación ni traslado”, matiza. De ahí que su área de actuación sea el territorio Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Técnico de Insecta aplica el tratamiento a una palmera. nacional. De esta forma, insectos malagueños se aplican en la provincia, en Almería, Murcia o Valencia. En concreto, cuentan con productos destinados a la lucha contra las plagas más comunes en cultivos hortícolas como la mosca blanca, trips y pulgones, además comercializan un fertilizante a base de algas marinas. Acerca de Insecta Insecta nació en el año 2007, liderada por dos biólogos especializados en el campo de la agricultura y la entomología. Esta spin off de la Universidad de Málaga, perteneciente a Andalucía BioRegión, se hizo realidad gracias al apoyo de la institución universitaria, la Junta de Andalucía, la Fundación Geno- ma España y el Ayuntamiento de Málaga. Asimismo, ha accedido a distintos programas de ayuda, como Campus, Bioances o Innocámara, además ha sido premiada en distintas ocasiones, con el Primer Premio Junior de Empresas y también como finalista en el IV Premio Joven Emprendedor. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 59 Crean un producto con bacterias que facilita la recuperación de suelos incendiados en pocos meses La empresa granadina Bio-Ilíberis aplica microorganismos que ‘devoran’ los contaminantes producidos tras la combustión y aceleran el crecimiento de vegetación. La empresa granadina BioIlíberis ha desarrollado un producto que elimina los contaminantes producidos en el suelo tras la combustión que provoca un incendio forestal. La novedad estriba en que la solución se basa en bacterias que degradan los compuestos tóxicos y permiten el crecimiento de nueva vegetación en pocos meses. Este producto es uno de los resultados del proyecto europeo BACSIN que esta spin off del CSIC ha desarrollado en colaboración con 16 equipos de investigación de 9 países distintos. El equipo de Bio-Ilíberis seleccionó especies de bacterias capaces de degradar los compuestos resultantes tras la combustión que provoca un incendio. Además, los expertos seleccionaron entre éstas las que estimulan la regeneración de la vegetación por rebrote de semillas o árboles. Una vez seleccionadas las bacterias, aplicaron herramientas de bioinformática y metagenómica para es- ^^ Equipo de la empresa granadina Bio-Ilíberis. tudiar el comportamiento de las poblaciones bacterianas en el propio campo, sin aislarlas en el laboratorio. “Por ejemplo, si la cepa seleccionada además de ‘comerse’ los contaminantes, no está invadiendo el suelo y deja vivir a otras bacterias”, explica a la Fundación Descubre la responsable del proyecto en Bio-Iliberís, Matilde Fernández. Junto a la metagenómica, en la empresa son expertos en Bioinformática y transcriptómica. Esta técnica indica qué genes se activan en las bacterias cuando detectan un contaminante, por qué sobreviven en ciertos suelos o cómo les afectan las condiciones de sequía o humedad. “El valor de este proyecto es que hemos trasladado los conocimientos de microbiología clásica a herramientas novedosas para analizar la degradación de contaminantes in situ. Hemos aplicado los datos conseguidos en laboratorios mediante bioinformática en pruebas concretas de campo para ver cómo se comportan en realidad”, precisa la investigadora. En concreto, los expertos han aplicado una mezcla semillas y las bacterias seleccionadas antes en el laboratorio en una parcela experimental de los montes de Málaga. Este proceso de aplicación, diseñado por la empresa y denominado rizorremediación, ha eliminado los contaminantes del suelo en pocos meses. Además, el monte recupera 60 la vegetación de forma más rápida, lo que reduce el impacto visual y evita la erosión provocada por el agua. Hasta el momento, para la recuperación de suelos arrasados por un incendio se utilizan procesos químicos o físicos in situ costosos que provocan impacto ambiental. Sin embargo, el producto Biodetox, que ha desarrollado la empresa granadina, utiliza un consorcio bacteriano de hasta 8 bacterias que se ‘comen’ los contaminantes porque los utilizan como fuente de energía para su supervivencia. Por tanto, se trata de un proceso sostenible. Un consorcio europeo La investigación europea BACSIN (Red de estrés celular abiótico en bacterias y de mejora de la supervivencia), financiada por la UE, persigue tratar e incluso prevenir la contaminación ambiental aprovechando las propiedades de las bacterias para ‘devorar’ los contaminantes. De esta forma, los expertos han investigado la resistencia y la supervivencia en ambientes contaminados reales de varias bacterias degradadoras. Uno de estos escenarios de experimentación ha sido un suelo arrasado por un incendio. Para ello, es necesario conocer los genes bacterianos que sobreviven a Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ambientes contaminados. En concreto, la empresa granadina ha acometido los ensayos de campo del proyecto. Asimismo, ha aislado nuevas cepas procedentes del suelo y ha analizado su genoma para localizar qué genes se encargan de la degradación de los contaminantes. Una vez seleccionadas las especies adecuadas han comprobado que resisten en los ambientes degradados. “En concreto, hemos utilizado bacterias de la especie Pseudomonas putida que son excelentes para degradar compuestos aromáticos como residuos de fabricación de explosivos o naftaleno causantes de problemas ambientales cuando se acumulan en el suelo”, precisa. Otros productos Además de la recuperación de suelos incendiados, Biodetox actúa en aguas. Asimismo, la experiencia en la selección y aplicación de bacterias de Bio-Ilíberis hace que cuenten con productos destinados a eliminar contaminantes en otras áreas, como las grasas y detergentes de las aguas procedentes de la hostelería. “Kit-a-gras es un formulado líquido que se aplica en el tanque separador de grasas, donde llega el líquido procedente del fregadero de la cocina y se trata el agua ^^ Trabajos de campo. residual, que no puede verterse al cauce público porque tiene niveles altos de contaminantes. El producto es eficiente y rápido, ya que es capaz de eliminar grasas en 72 horas”, explica la responsable de I+D de la empresa Amalia Roca. Por su parte, Edarbid utiliza bacterias para depurar de aguas residuales y fosas sépticas e Hidrogenoclasta es un producto basado en microorganismos que eliminan hidrocarburos en aguas saladas o dulces. Todas estas soluciones han sido desarrolladas por BioIlíberis, empresa perteneciente a Andalucía BioRegión, que comercializa soluciones naturales patentadas. “Hasta la fecha, no se ha descrito ningún microorganismo con mayor potencial degradador que los que utilizamos, además son bacterias inocuas para los seres vivos y el medio ambiente”, apostilla Roca. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Septiembre Hongos al rescate de los suelos Las hongos formadores de micorrizas son microorganismos beneficiosos presentes en la mayoría de las raíces de las plantas terrestres. Resultan fundamentales para la recuperación del equilibrio del suelo y la formación de una cubierta vegetal estable. La empresa biotecnológica Mycovitro se dedica al diseño, producción y comercialización de soluciones naturales y biofertilizantes basados en esos hongos que aportan a la planta la resistencia, los nutrientes y la ‘salud’ que necesitan. ^^ Investigadores de la empresa Mycovitro. La mayoría de las plantas viven asociadas a ciertos hongos microscópicos del suelo constituyendo las llamadas “micorrizas”, en una relación de beneficio mutuo. Por un lado, la planta recibe del hongo nutrientes minerales y agua. Por su parte, aquel obtiene hidratos de carbono que por sí mismo es incapaz de sintetizar. En la naturaleza esta simbiosis se produce espontáneamente; pero la sobreexplotación de los suelos está disminuyendo su eficacia. Sin embargo, la empresa granadina Mycovitro convierte esta relación entre la mayoría de las plantas y los hongos micorrícicos en su actividad empresarial y comercializa soluciones ecológicas y biofertilizantes ‘a la carta’ 61 basados en estas ‘vacunas’ naturales que hacen más resistentes y saludables a las especies vegetales. Además, esta spin off del CSIC es la única del mundo que aplica la tecnología in vitro en micorrizas hasta su producto final, es decir, garantiza que sus productos no están contaminados por otros microorganismos sin función beneficiosa. Desde que se puso en marcha en 2006, la firma ha explorado diversas formas de aplicación de sus micorrizas, bajo el nombre genérico de GLOMYGEL®, cada vez más específicas en función de los cultivos y el suelo. Una de sus áreas de actuación es la aplicación de estos hongos a la recuperación de suelos degradados, tanto en taludes de carreteras, como aquellos que han sido devastados por un incendio o zonas afectadas por la actividad minera, como las de las comarcas de Riotinto (Huelva) y Alquife (Granada). Para estos terrenos, la empresa cuenta con soluciones para que las micorrizas ‘reactiven’ su fertilidad. “En el caso de los taludes, se utiliza la hidrosiembra, una técnica con la que se vierte una mezcla líquida donde van mezcladas semillas y estabilizantes, además de las micorrizas . Éstas consiguen habilitar el suelo para que las plantas comiencen a crecer en él”, explica uno de los promotores de la empresa, Alberto Bago. 62 Asimismo, cuentan con otro producto destinado a la recuperación de áreas quemadas. “Las repoblaciones son procesos lentos por la aridez del terreno. Si se inyectan micorrizas junto a las raíces de la plantas, se acelera el ciclo”, asevera. Precisamente, este suelo arrasado por el fuego y poco fértil constituye también un área de experimentación ideal para otra familia de productos que han diseñado. “Se llama PROMYC® y utiliza otro tipo de micorrizas denominadas ectomicorrizas, aquellas que producen setas. Este inoculante se aplica a plantas o bosques para que refuerce la concentración de micorrizas y aumente la producción de setas. Hemos comenzado a aplicarlo en el laboratorio y una zona experimental de Huelva”, adelanta el experto. Cruzando especies Al igual que hizo Mendel con sus famosos guisantes, el proceso de cruzamiento natural entre especies representa otra de las estrategias que utilizan en Mycovitro para mejorar sus resultados. En concreto, la empresa acomete un proyecto con la Universidad de Lausana (Suiza) en el que se han seleccionado hongos eficaces que han cruzado entre sí para promover plantas de arroz más rentables y resistentes. “Se trata de un cultivo muy importante para los países en Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Investigadores en laboratorio. desarrollo, pero muy dependiente de inundaciones y de fertilizantes que pueden resultar caros. Aplicando nuestro producto GLOMYGEL® con cepas cruzadas seleccionadas se pretende conseguir incrementar la producción de arroz disminuyendo el costo del cultivo“ asevera Bago. La investigación está siendo seguida por la prestigiosa publicación científica Nature”. Otra prestigiosa publicación científica, Science, se hizo eco recientemente de los avances en la investigación en micorrizas uti- lizando GLOMYGEL® El experto destaca los beneficios de estos hongos microscópicos, como la mejora de la nutrición de las plantas, con lo que permite una reducción sustancial del uso de fertilizantes químicos. Además, aumentan la sanidad de los cultivos, convirtiéndose en ‘vacunas naturales’ con las que las plantas se hacen mas resistentes al ataque de patógenos. También mejoran la resistencia de las especies vegetales ante situaciones adversas como la Fundación Descubre | Bionoticias 2012 63 ^^ Envases de presentación del producto. / Gota de GLOMYGEL. sequía, la salinidad o la contaminación. “Las micorrizas enseñan a la planta a vivir en la vida real”, resume. Además, desde Mycovitro apuestan por la utilización de micorrizas autóctonas, es decir, las que se extraen del suelo sobre el que se van a aplicar. “Perseguimos que el proceso biotecnológico sea ecocompatible es decir, que utilizamos los mismos microorganismos aislados de una zona, o en su defecto, que sean lo mas parecido posible. Por ejemplo, Almería cuenta con especies muy semejante a las de Melilla”, explica. Un producto para cada cultivo Los productos diseñados, producidos y comercializados por MYCOVITRO son totalmente ecológicos y de muy fácil aplicación. Bajo la denominación de GLOMY- GEL® se concentran una familia de inoculantes basados en una fórmula que inventaron los dos socios promotores de la empresa y que fue patentada por el CSIC. “Siempre se ha considerado que las micorrizas eran muy generalistas, de forma que se utilizaba el mismo tipo que en una huerta familiar que en la agricultura intensiva, o en un campo de olivos, o en plantas ornamentales, lo que disminuía la eficacia y aumentaba el coste; pero nosotros sabemos que esto no es así”, reconoce Bago. Por ello, desde que comenzaron su andadura empresarial, en Mycovitro han ido afinando sus productos para que sean cada vez más específicos. Éstos se presentan en recipientes asépticos, con altas concentraciones de hongos muy activos y propios de cada zona, y que por lo tanto tienen muy alta capacidad de formar micorrizas. De esta forma, hay 9 tipos de GLOMYGEL® distintos; además del recuperador de suelos, existe una fórmula para agricultura intensiva, otra para olivo, frutales y cultivos subtropicales; para plantas aromáticas, jardín, fresa y espárrago o césped, y hasta para bonsais. “Contamos con una solución para cada planta”, apostilla. MYCOVITRO Alberto Bago | Co-promotor Teléfono: +34 958 491 834 / +34 663 780 996 E-mail: [email protected] www.mycovitro.com 64 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Una capa de ozono para la piel La empresa biotecnológica granadina Bioprocesa Technologies se perfila como la única firma española que diseña, formula y comercializa un conjunto de productos de cosmética basados en este gas. Ha conseguido estabilizar sus metabolitos e inyectarlo en los ingredientes cosméticos a través de micro y nanoburbujas. Este menor tamaño posibilita que la reacción del ozono y el componente cosmético se realice de forma rápida y óptima, lo que favorece la protección de la piel y los tejidos ^^ Equipo de la empresa Bioprocesa Technologies. El ozono se encuentra de forma natural en la estratosfera formando una capa gaseosa que protege el planeta de las radiaciones solares. Al igual que protege la superficie terrestre a escala global, expertos de la empresa granadina Bioprocesa han trasladado esa función protectora a un ámbito más mundano: el de la piel. De esta forma, se perfilan como la única empresa española que diseña, formula y comercializa un conjunto de productos de cosmética basados en este gas. Los estudios científicos avalan los beneficios de los metabolitos derivados del ozono como protectores de la piel, agentes antioxidantes, estimuladores del sistema inmune, así como oxigenadores y regeneradores de tejidos. Sin embargo, la novedad de Bioprocesa es que aplica estas ventajas en productos concretos, algo que no resulta fácil, por las propias características del ozono, ya que está compuesto por moléculas inestables que se destruyen conforme se generan. El reto de la empresa fue estabilizarlos y comprobar que los metabolitos de este gas, es decir, las moléculas producidas tras la reacción de ozonización, contaban con beneficios para la piel y los tejidos. De esta forma diseñaron y formularon la línea dermocosmética Vivé Ozeania O3 que incorpora ingredientes ozonizados, una variante enriquecida del oxígeno que revitaliza el metabolismo celular y la circulación sanguínea y reactiva los mecanismos naturales de defensa contra los radicales libres, es decir, contra la oxidación de los tejidos, y sus procesos asociados, virus, toxinas y otros elementos agresivos ambientales. ¿Cómo consiguen incorporar ozono a las biomoléculas de sus productos a pesar de su inestabilidad? En forma de micro y nanoburbujas. El proceso de obtención comienza sometiendo el oxígeno medicinal a una descarga eléctrica. “Es el mismo proceso que se produce tras una lluvia intensa, después de una tormenta eléctrica, se percibe un olor característico parecido a la tierra mojada. Así huele el ozono, porque en ese proceso se genera el gas de forma natural”, asevera Fundación Descubre | Bionoticias 2012 a la Fundación Descubre el profesor del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Granada y asesor científico de la firma, Antonio Martínez. Una vez generado el gas, mediante la corriente eléctrica, se inyecta a presión en determinados ingredientes cosméticos siguiendo un proceso propio que consiste en la obtención de micro y nanoburbujas. Este menor tamaño posibilita que la reacción del ozono y el componente cosmético sea muy rápida y se lleve a cabo de forma óptima. También en forma de microcápsulas se incorporan vitaminas A y E que se liberan al ser presionadas y permiten una perfecta protección de estos bioingredientes hasta el momento de su liberación en la piel. A esta receta antienvejecimiento se suman dos extractos naturales. El primero obtenido de la especie Cecropia obtusa Trécul, planta amazónica que potencia la lipólisis (eliminación de grasa) en la piel, lo que resulta en una mejora de la circulación sanguínea y facilita la distribución de los fluidos linfáticos (evitando así la acumulación de toxinas). Asimismo, incorpora un segundo extracto marino procedente de la especie Chondrus Crispus, un alga roja que se caracteriza 65 ^^ Análisis de productos. por su acción hidratante. “Este componente permite una rápida absorción del producto, un factor esencial, ya que además de ser efectivo, un cosmético debe ser cómodo”, puntualiza. La fórmula de metabolitos derivados del ozono y sustancias naturales logra que la piel genere más colágeno de forma natural, una sustancia que supone el sustento de la piel, es decir, es como si el colchón sobre el que descansa la epidermis estuviera más firme y, por tanto, las arrugas se suavizan. “En la capa más profunda de la dermis, en el tejido conectivo, residen los fibroblastos, unas células que los humanos generamos de forma natural y que se encargan de la síntesis de todas las fibras del tejido conjuntivo, incluyendo reticulares, colágenas y elásticas, entre ellas colágeno, fibrilina y fibronectina. Los metabolitos derivados del ozono permiten que la piel de forma natural duplique la síntesis de fibroblastos y por tanto de colágeno”, aclara el investigador. Estos resultados se comprueban mediante estudios in vitro e in vivo. Los primeros los acometen continuamente. Los segundos los realizaron al testar los productos. Para ello, desarrollaron un ensayo en el que participaron voluntarios y voluntarias de distintas edades y condiciones y a los que se les realizó un seguimiento. Tras periodos de 30, 60 y 90 días comprobaron la profundidad y anchura de determinadas arrugas y la hidratación de la piel. Comprobaron que las primeras se habían reducido y la dermis se encontraba más hidratada. Ozonoterapia para deportistas Otra de las líneas de investigación de Bioprocesa Technologies, la aplicación de los beneficios de 66 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Técnico de Bioprocesa en el laboratorio. la ozonoterapia para los deportistas, le ha llevado a diseñar y comercializar Ozeania O3 SPORT, una nueva generación de aceite para masajes que favorece la reducción de la fatiga y la sobrecarga muscular. Asimismo, el ozono aumenta la oxigenación y la regeneración de los tejidos, lo que es esencial ante una lesión muscular como puede ser una distensión o microrotura fibrilar. Por otra parte, los metabolitos derivados del ozono son capaces de estimular determinados sistemas enzimáticos (anti-radicales, anti-degenerativos y antienvejecimiento) que aumentan la protección celular a través de la regulación de los procesos antioxidantes. Por tanto, activan el sistema de defensa antioxidante y combaten la agresión oxidativa. En cuanto a las defensas del organismo, los metabolitos derivados del ozono mejoran el funcionamiento del sistema inmunitario, además de actuar contra bacterias, virus y hongos, lo que supone una acción germicida de amplio espectro. Midiendo el color del ozono El reto de Bioprocesa es desarrollar un nuevo método espectral simple y sensible con el que medir la cantidad de ozono con la que cuenta cada uno de sus ingredientes. Para ello, van a comenzar un proyecto con el Departamento de Óptica de la Universidad de Granada en el que el color será determinante para indicar el grado de ozonización de cada componente. Para ello, pretenden desarrollar un dispositivo capaz de cu- antificar el cambio de color en función de la cantidad de gas. “Las técnicas actuales para medir el grado de ozonización resultan muy tediosas y caras. El dispositivo se basará en medidas por transmisión de un haz de luz proveniente de una fuente de luz LED medida con un detector CCD (charge-coupled-device o dispositivo de carga acoplada) que integrará tres tipos diferentes de celdas activas o canales R, G, B, de forma que discierna suficientemente bien el grado de ozonización de la muestra”, matiza el experto. Este proyecto pone de manifiesto el respaldo de i+d con el que cuentan los productos de la firma. Una empresa que surgió en 2008 a partir del Departamento de Ingeniería Química como un proyecto de obtención de biolubricantes, es decir, aceites y/o grasas biodegradables sustitutos de los lubricantes convencionales a base de petróleo. Ése fue el detonante, para pasar al ozono debido a su experiencia en microencapsulación. Hoy Bioprocesa, integrante del clúster andaluz de biotecnología Andalucía BioRegión, explora ya el mercado internacional, dada la buena aceptación de ese gas en países suramericanos como Méjico, Perú o Colombia. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ¿El color tostado de las patatas fritas incide en la salud? La reacción de Maillard está constituida por una serie de procesos que se producen en los alimentos procesados térmicamente y el organismo y que provocan, por ejemplo, el color pardo del pan, café y patatas fritas. Expertos de la Universidad de Granada han estudiado en ratones los efectos de los compuestos derivados de esta cadena de acciones sobre la enfermedad inflamatoria intestinal y la osteoporosis. Recomiendan minimizar el consumo de alimentos sobreprocesados a personas que por sus antecedentes genéticos sean más susceptibles de padecer estas enfermedades. La reacción de Maillard (RM) esta constituida por una serie de reacciones que se producen entre proteínas y carbohidratos. Se produce en los alimentos y en el organismo, de forma que interesa tanto a la tecnología de los alimentos como a las ciencias biomédicas, constituyendo un puente claro que relaciona dieta y salud. En el caso de los alimentos, la RM se produce durante el almacenamiento a temperatura ambiente y durante el cocinado, en este caso la temperatura acelera dicha reacción. Esta cadena de reacciones se potencia por la industria en ciertos alimentos como el pan o el café, para generar compuestos que mejoran sus características sensoriales, como el color, aroma y sabor, ¿tiene repercusiones sobre la salud? Ésa es la pregunta a la que han tratado de responder los investiga- dores del departamento de Nutrición y Bromatología de la Universidad de Granada que han evaluado los efectos de los compuestos derivados de la reacción de Maillard en roedores, prestando atención a las enfermedades inflamatorias y la osteoporosis. Los expertos han estudiado dos tipos de productos avanzados de la RM. Por un lado los denominados AGEs, moléculas de pequeño tamaño, y por otro las melanoidinas, compuestos de gran peso molecular responsables del aroma y color de los alimentos. Sin embargo, no sólo se diferencian en el tamaño, también en sus repercusiones, al parecer opuestos, para el organismo. Mientras las melanoidinas cuentan con un efecto beneficioso en el intestino, ya que incrementan la capacidad antioxidante de los 67 tejidos, los AGEs interaccionan en un receptor (RAGE) que produce una señal proinflamatoria. Para comprobar estos efectos, los científicos han suministrado a ratones carboximetilisina (CML), un compuesto de tipo AGE que se une al RAGE y provoca una reacción inflamatoria a nivel intestinal. “Está demostrado que la fibra es beneficiosa para el intestino, porque produce ácidos grasos de cadena corta que estimulan el GPR43, un receptor que da lugar a una reacción antiinflamatoria. Sin embargo, la CML también es capaz de inhibir el GPR43, lo que disminuye el efecto antiinflamatorio que tendría la fibra”, precisa el investigador principal del proyecto José Ángel RufiánHenares. De esta forma, los AGEs no sólo provocan inflamación, sino que impiden que la fibra ejerza parte de sus efectos beneficios a nivel intestinal. Por otro lado, las melanoidinas tienen un efecto beneficioso, ya que la microbiota intestinal es capaz de digerirlas y producir ácidos grasos de cadena corta, lo que compensaría en parte el efecto de la CML. Los investigadores han comprobado las repercusiones de estos compuestos tanto en ratones sanos como ratones a los que les han pro- 68 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Investigadores del departamento de Nutrición y Bromatología de la Universidad de Granada. vocado una inflamación a nivel intestinal. Se trata de una patología caracterizada por una inflamación crónica y repetitiva del intestino. “Tras alimentar durante tres meses a los roedores sanos con una dieta enriquecida en CML, se ha observado una elevación de marcadores proinflamatorios, lo que pone de manifiesto su mayor susceptibilidad a desarrollar la patología”, explica el experto. Osteoporosis La osteoporosis es una enfermedad esquelética, caracterizada por una disminución de la masa ósea y deterioro de su microarquitectura, con pérdida de tenacidad y alto riesgo de fracturas frente a fuerzas deformantes de escasa intensidad. Esta patología es una de las enfermedades más prevalentes en nuestra sociedad, dando lugar a fracturas óseas en la población mayor. Los investigadores de la Universidad de Granada también han estudiado los efectos de la Reacción de Maillard sobre esta patología. Según sus ensayos, las melanoidinas pueden tener un efecto perjudicial en la osteoporosis al disminuir la absorción de diversos minerales como el calcio. Respecto a los AGEs, también podrían tener un efecto perjudicial sobre el hueso ya que incrementarían la resorción ósea, es decir, se produce una redistribución del contenido mineral que no absorbe el hueso. “Si tienes una rica en estos compuestos, con el tiempo los huesos se debilitan”, adelanta. Estos AGEs también actuarían sobre el hueso de la misma forma que ocurre en la diabetes. Los AGEs reaccionan con el colágeno, principal proteína del hueso que aglomera la fracción mineral. Si estos AGEs “se pegan” al colágeno, este no se degrada de forma correcta y la estructura ósea se vuelve frágil. De forma global, los datos pueden apuntar a que en los alimentos procesados térmicamente existe una cantidad importante de productos de la reacción de Maillard, preferentemente productos avanzados, los cuales pueden ejercer en el organismo distintos efectos que podrían incidir en la evolución de diversas patologías. No obstante, los expertos no pretenden alertar sobre los efectos de la Reacción de Maillard, aunque sí recomiendan el control de la dieta en aquellas personas que por sus antecedentes genéticos son más susceptibles de desarrollar estas enfermedades. “Habría que estudiar con detenimiento la dieta que se recomienda a estos pacientes, ya que podrían tener una más posibilidades de desarrollar estas patologías si consumen más alimentos procesados térmicamente”, reitera. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Octubre Test de paternidad para los peces La empresa biotecnológica malagueña AquaSolution Biotech patenta diversos kits para la determinación de la paternidad y parentesco en especies acuícolas mediante un análisis genético. El objetivo es seleccionar los individuos con mejores características para el sector, evitar malformaciones o determinar el origen de lubinas, doradas o lenguados. ^^ Análisis de ADN de los peces. La acuicultura supone la ‘domesticación’ de especies marinas destinadas al consumo humano. De esta forma, el sector requiere especies con mejores características de peso, calidad de la grasa, resistencia a enfermedades o que no cuenten con malformaciones. Un pro- ceso que la selección natural obra en la naturaleza de forma pausada, pero de gran interés para la industria. Para ‘acelerar’ esa selección, la empresa biotecnológica malagueña AquaSolution Biotech ha patentado diversos kits para la determinación de la paternidad y 69 parentesco en especies acuícolas mediante un análisis genético que cuenta con una fiabilidad del 100%. La técnica determina la huella de ADN y mediante la comparación de huellas entre individuos permite conocer quiénes son los progenitores de un determinado individuo. De esta forma, analizando doradas, lubinas o lenguados los expertos saben quienes son sus padres. Esta prueba de paternidad sirve para seleccionar aquellos reproductores que transfieren mejores características a la descendencia, por ejemplo de peso o resistencia a enfermedades. “Si una empresa cuenta con un lote de peces reproductores y esos se aparean al azar, el kit nos permite conocer que reproductores dan lugar a hijos más grandes o que padecen menos patologías”, ejemplifica a la Fundación Descubre el director de la firma. Además, si se conoce la familia de cada individuo se evita que se apareen individuos emparentados, lo que evita problemas de consanguinidad asociados, como pueden ser las malformaciones, y por tanto, mejora la calidad del producto. “Si se reproducen con sus familiares, a lo largo de las generaciones la larvas pueden no ser viables por los cruces entre individuos de una misma familia”, advierte. 70 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Piscifactoría. Estos kits también posibilitan determinar la procedencia y origen de cada individuo, una ventaja en los casos en los que el origen supone un valor añadido del producto. Por ejemplo, ¿cómo diferenciar una gamba blanca de Huelva de otra marroquí? A simple vista parecen iguales, pero el análisis genético supone un elemento para distinguir unas de otras. Para establecer esta diferencia, los expertos analizan poblaciones distintas y especifican las características de cada una. Así, al analizar una gamba, se evidencia si es onubense o marroquí. “Otro ejemplo es el de la lubina, que cuenta con caracteres distintos en función de si procede el Atlántico o del Mediterráneo”, advierte el director de la firma. Según el experto, el conocimiento genético supone un valor extra en acuicultura. “Las mejoras en una instalación acuícola se pueden obtener mediante dos factores: el ambiente y la genética. La alimentación y el bienestar afectan a la parte ambiental, pero el otro 50% es genética”, argumenta. Si controlas la genética tienes la mitad de la posible mejora. De esta forma, se puede pasar de 600 gramos en 16 meses a 900 gramos. La selección consigue 300 gramos” añade. La genealogía de los peces Para esbozar el árbol genealógico de cada pez, se toma de una muestra de aleta y se analiza el ADN mediante la técnica de microsatélite (similar a la empleada para realizar la paternidad en humanos). Esta técnica consiste en amplificar regiones variables del genoma que proporcionan un código genético del individuo. Éste coincide en un 50% con el de su padre y en el otro 50 con el materno. “Comparando los códigos entre individuos se conoce el grado de parentesco y se determina sí son hijos, primos o hermanos de otros”, explica. De esta forma, Aquasolution Biotech, firma perteneciente al clúster de empresas biotecnológicas Andalucía BioRegión, aplica la genética para mejorar la acuicultura. Desde sus inicios en 2003 como spin off de la Universidad de Málaga, han ido aumentando su cartera de clientes integrada por empresas acuícolas nacionales e internacionales. Durante este periodo ha participado en más de 20 proyectos de investigación nacionales e internacionales. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Expertos de la Universidad de Sevilla formulan mayonesas light con proteínas de patata y aditivos naturales ^^ Mayonesa. Investigadores del grupo de Reología aplicada de la Universidad de Sevilla han formulado mayonesas con bajo contenido en grasas que combinan aditivos naturales y aislados de proteína de patata, en lugar de los tradicionales leche o huevo. Los expertos han obtenido la mezcla en el laboratorio y en una planta piloto para simular las condiciones que se darían en la industria. Las mayonesas son un tipo de emulsión, es decir, un conjunto de gotas de pequeño diámetro (aceite) dispersas en un medio continuo (agua). Para evitar que la mezcla se rompa (“se corte”) es necesario añadirle proteínas que le aporten estabilidad. Sin embargo, éstas, que tradicionalmente provienen de productos lácteos o yema de huevo, cumplen su función durante un tiempo corto en mayonesas light. Por ello, se utilizan estabilizantes que alargan la vida útil del producto. Los investigadores utilizan para estabilizar sus emulsiones polisacáridos: biomoléculas complejas constituidas por otras más simples, es decir, un conjunto de varios sacáridos (azúcares). En concreto, los expertos han utilizado polisacáridos naturales relacionados con el entorno andaluz, como la goma de garrofín, que se obtiene de la semilla de la algarroba, presente en la costa mediterránea. Junto a este estabilizante, que se utiliza tradicionalmente en helados, los investigadores han seleccionado el quitosano, obtenido del caparazón del cangrejo rojo americano, especie invasora de las 71 marismas del Guadalquivir. Asimismo, añaden otros polímeros como la goma guar obtenido de las semillas de la planta del mismo nombre, de la familia de las leguminosas. En combinación con los aditivos, los expertos añaden un aislado de proteínas de patata, como novedad frente al tradicional uso de proteínas de huevo o leche. “La elección de estas candidatas vegetales aumenta el valor añadido de subproductos de la fabricación de almidones de patata. Por otra parte, se evitan intolerancias alimentarias al huevo y la lactosa. Sin embargo, la patata necesita una ‘escolta’, el polisacárido, para garantizar su estabilidad. Los podemos encontrar muy cerca, ya que Andalucía tiene un potencial de producción de proteínas y polisacáridos tremendo”, asevera a la Fundación Descubre el investigador principal del proyecto, José Muñoz García. Asimismo, las emulsiones que formulan los expertos sevillanos se caracterizan por su carácter saludable al contener un porcentaje en grasas muy inferior al de las mayonesas tradicionales y productos similares, que fácilmente alcanzan un 7080 % de grasa. Además utilizan aceite de girasol alto oleico que, gracias a su eleva- 72 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ En la nueva mayonesa, la patata sustituye al huevo. do contenido en ácido graso monoinsaturado, es ideal para una dieta que no contribuya a elevar el riesgo de enfermedades cardiovasculares. “Hasta el momento, no existen en el mercado mayonesas o similares basados en este aceite y si buscamos en la bibliografía son escasos los alimentos elaborados comerciales que lo usen”, asegura el investigador. El proceso El proyecto aplica una estrategia basada en la in- geniería del producto. Parte del estudio de los sistemas proteína/agua y polisacárido/agua. Se pasa progresivamente al estudio de sistemas proteína/ polisacárido/fase acuosa. La etapa final consiste en formular y establecer las condiciones de procesado de emulsiones con una estabilidad aceptable. De esta forma, el proyecto cuenta tanto con etapas de investigación básica como su proyección a investigación aplicada y desarrollo de nuevos productos emulsionados. “Estudiamos combinaciones novedosas de ingredientes naturales para garantizar que las emulsiones se mantengan estables durante un tiempo razonable. Para ello, es necesario combinar una formulación y un proceso de obtención adecuados. Es como definir la lista de ingredientes y establecer cómo cocinarlos, es decir, la optimización de las variables de procesado, los tiempos, las temperaturas...”, explica. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 La segunda edición de Café con Ciencia abrirá la XII Semana de la Ciencia en Andalucía ^^ Imagen de Café con ciencia 2012. Andalucía se prepara para celebrar la segunda edición de Café con Ciencia, una actividad en la que científicos andaluces se sentarán con escolares y público general para presentarse, hablar sobre ellos y sobre sus investigaciones en conversaciones distendidas en las que el intercambio de preguntas será continuo. Se trata de una iniciativa organizada por la Fundación Descubre, en colaboración con las principales entidades de investigación y divulgación de la región, que se enmarca dentro de las actividades de la XII Semana de la Ciencia. La iniciativa, que cuenta con la financiación de la FECYT y con el apoyo de la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo, persigue acercar refer- entes científicos de excelencia de una manera próxima, amigable y personalizada. Los cafés se desarrollarán de manera simultánea en todas las provincias andaluzas la mañana del 5 noviembre, primera jornada de la Semana de la Ciencia. Estos encuentros se dirigen a la comunidad educativa, para que los estudiantes conozcan personalmente a los expertos y charlen con ellos de manera que descubran sus motivaciones para investigar, las dificultades que han encontrado o los logros que están consiguiendo. De esta forma, se pretende superar el estereotipo de científico recluido en su laboratorio, ya que los alumnos les pondrán cara, conocerán la importancia y el desarrollo de 73 su trabajo, un conocimiento que quizás despierte futuras vocaciones científicas. Asimismo, la actividad continúa durante todo el mes de noviembre en su modalidad virtual por las tardes para facilitar que ciudadanos que normalmente no tiene acceso a los científicos puedan charlar con ellos, gracias a las redes sociales, y tomar el pulso al estado de la actualidad científica de la mano de sus protagonistas. Para ello, los Cafés de la tarde se retransmitirán por streaming y a través de redes sociales con el hashtag #cafeconciencia. Este año algunas de las ubicaciones de los cafés serán espacios abiertos al público, como casas de la cultura, palacios de congresos o lugares céntricos para sacar la ciencia fuera de sus espacios tradicionales. Asimismo, se incorpora un nuevo organizador: el Jardín Botánico de Córdoba, que se convertirá en un nuevo escenario para que los expertos trasladen a los estudiantes los entresijos de la investigación y su día a día. Café con ciencia supone una iniciativa que acometen en consorcio conformado por las instituciones de investigación y divulgación más relevantes de Andalucía: la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo, 74 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Participantes en Café con Ciencia 2011. la Fundación Descubre, la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas, el Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA), el Parque Científico Tecnológico del Aceite y del Olivar, el Real Instituto y Observatorio de la Armada, el Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto, la Sociedad Andaluza para la Divulgación de la Ciencia, la Fundación I+D del Software Libre, el Ayuntamiento de MotrilMuseo Preindustrial de la Caña de Azúcar, el Centro de Informático Científico de Andalucía, las universidades de Almería, Cádiz, Córdoba,Granada, Huelva, Jaén, Málaga y Sevilla, el Jardín Botánico de Córdoba , la Escuela Andaluza de Salud Pública, Canal Sur Radio, el Consorcio Fernando de los Ríos y la Agencia IDEA. Primera experiencia en 2011 Café con Ciencia alcanza este año su segunda edición. En 2011, participaron en la iniciativa 2.300 alumnos y 169 profesores que conversaron con 170 científicos. Los cuatro ‘Cafés con ciencia Virtuales’ de la pasada edición protagonizaron las actividades de la Semana de la Ciencia 2.0. Celebradas en tres centros Guadalinfo, cuatro científicos hablaron sobre su área de conocimiento y contestaron a las preguntas propuestas por los asistentes a la sala y a través de las redes sociales. Estas charlas, retransmitidas en directo vía streaming, contaron con más de 24.000 visionados de internautas nacionales e internacionales, de países como Israel, Rusia, Rumanía, Alemania, Argentina, Polonia, Reino Unido, Ecuador o México. Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Un equipo de biólogos andaluces edita el primer libro de fotografías de Boa Vista con ayuda ciudadana Los científicos han lanzado una campaña para conseguir apoyo ciudadano para la financiación del proyecto, utilizando el crowdfunding, una forma directa de financiar proyectos con la suma de aportaciones individuales. Los científicos han lanzado una campaña para conseguir apoyo ciudadano para la financiación del proyecto, utilizando el crowdfunding, una forma directa de financiar proyectos con la suma de aportaciones individuales. Hasta el 26 de octubre es posible contribuir económicamente con esta idea a través de VERKAMI. Un equipo formado, en su mayoría, por biólogos que trabajan en Cabo Verde creará un libro de fotografías para sensibilizar sobre la riqueza y fragilidad de la isla de Boa Vista. La directora del proyecto, Séverine Roques, investiga desde hace 10 años en el campo de la Biología de la Conservación en la Estación Biológica de Doñana (CSIC). Hasta el 26 de octubre es posible contribuir económicamente con esta idea a través de VERKAMI, una plataforma de crowdfunding para proyectos creativos, donde se puede encontrar información básica sobre el libro. El crowdfunding es una forma directa de financiar proyectos con la suma de aportaciones individuales. Si logran obtener los fondos necesarios para su edición, el libro estará terminado a principios de 2013. También se puede colaborar con el equipo difundiendo la iniciativa. Como ha indicado Séverine Roques a la Fundación Descubre, “la idea de crear un libro de fotografías artísticamente atractivo, de calidad divulgativa y científica, surge a raíz de que no existe un material con estas características en Boa Vista (ni en otras islas del Archipiélago). Las ONG y las empresas de Ecoturismo, por ejemplo, funcionan con un material de divulgación muy específico pero sin dar a conocer otros aspectos ambientales o culturales”. El contenido son imágenes de especies, documentadas con un pequeño texto de divulgación sobre algunos temas destacados de la cultura y de la biodiversidad de la isla. Tendrá 75 dos capítulos: Cultura y Sociedad; Medio Ambiente y Conservación. “No es del todo exhaustivo en cuanto a las especies descritas y tampoco pretendemos hacer un libro de fotografías profesionales”, señala la directora del proyecto. En cuanto al formato, será mediano, de 23 x 17 CMS. y contara con 100 páginas. También se pretende representar algunos entornos destacados de la isla (islotes, dunas, etc.). En cuanto al material, se divide en unas 70 fotos sobre diversidad cultural (gente, tradición, cultura) y unas 40 sobre fauna (varias especies de gran interés, por ejemplo, fragatas, ballena yubarta). “La idea surgió después de varias visitas a la isla desde 2007, cuando hice un estudio científico sobre las estrategias reproductivas de la tortuga boba”, afirma Séverine Roques a la Fundación Descubre. Y añade: “He vuelto en otras ocasiones para observar y conocer la riqueza de este enclave y he ido acumulando fotografías desde entonces, tanto de personas como de fauna y entornos”. Por otra parte, las fotografías que aparecen de las ballenas jorobadas han sido tomadas por Pedro López y Elena Abella, a raíz de una colaboración con el biólogo Conor Ryan (The irish 76 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Una de las imágenes que conforma en libro destinado a sensibilizar so¬bre la riqueza y fragilidad de la isla de Boa Vista. Whale and Dolfin Group) y en el marco de un proyecto de investigación y de seguimiento de esta especie desde el año 2009. “Durante los meses de abril y mayo las ballenas se aproximan a las costas de Boa Vista con sus crías. El trabajo consiste en acercarse lo más que se pueda a las ballenas para poder sacarle una pequeña muestra de tejido para análisis genético, además de tomar fotos de las aletas caudales y dorsales para su identificación. Estos detalles reflejan el contexto científico, que ofrece la oportunidad de tener fotografías con una cercanía sin precedente”, comenta la bióloga de la Estación Biológica de Doñana. “Igualmente, los proyectos de seguimiento del águila pescadora, de Pedro López, y su gran afición por las aves marinas, nos han permitido tener un material de gran calidad para estas especies generalmente difíciles de aproximar”, continúa. En cuanto a la difusión del libro, el equipo quiere llegar al público a través de las actividades de ecoturismo o gracias a las instituciones turísticas (hoteles, aeropuerto, etc.). Pretenden editar ejemplares bilingües (que incluirán los idiomas portugués, ingles y español, que contemplan la procedencia de la mayoría del turismo en la isla) para facilitar y ampliar su difusión. La biodiversidad en Boa Vista Respecto al archipiélago de Cabo Verde, donde se encuentra la isla de Boa Vista, “por su aislamiento geográfico, su condición inherente de archipiélago y su situación oceánica en aguas templadas, es un punto caliente de biodiversidad y conservación marina”, destaca Sèverine Roques. Por ejemplo, en las costas de las grandes plataformas de las islas (Boa Vista-Maio, Fundación Descubre | Bionoticias 2012 y São Vicente-Santa LuzíaBranco-Raso) se almacenan grandes cantidades de algas y otros pequeños organismos marinos, haciendo de ellos lugares de reproducción de pequeños pelágicos que alimentan a los niveles superiores de la cadena alimentaría marina del archipiélago y son una importante fuente de las pesquerías artesanales del país. Otro dato a destacar es que los últimos estudios “reconocen a la Bahía de SalRei, isla de Boa Vista, como el sitio más importante del archipiélago para la ballena yubarta (Megaptera novaeangliae), como hábitat crítico para adultos y crías de esta especie”, indica la bióloga y directora del proyecto. Por otra parte, entre los vertebrados marinos se han catalogado 5 especies de tortugas marinas, entre las que destaca la especie Caretta caretta, la única que se reproduce en el archipiélago y que concentra el 90% de la reproducción total del archipiélago en la costa este, norte y sur de la isla de Boa Vista. Boa Vista también es un lugar importante para las aves marinas. La Reserva Natural de Tartaruga (RNT), que incluye varias áreas protegidas en el este y sur de la isla, acoge a un total de 21 especies de aves Marinas. “Existen tres islotes (Ilheu dos Passaros, 77 ^^ Una de las imágenes que conforma en libro destinado a sensibilizar sobre la riqueza y fragilidad de la isla de Boa Vista. Ilheu do Baluarte e Ilheu de Curral Velho) de especial interés, debido a que cuatro especies de aves marinas (pertenecientes a los ordenes Pelecaniformes, Phaetontoformes y Procellariformes), los utilizan comúnmente como lugar de nidificación”, concluye la investigadora. Los profesionales El proyecto cuenta con profesionales que han participado en el pasado o están activamente involucrados en acciones de sensibilización y/o de conservación en la isla. En su mayoría son expertos biólogos que trabajan en Cabo Verde, lo que garantiza un material de difusión de gran calidad divulgativa y científica. La directora del proyecto, Séverine Roques, es bióloga y trabaja desde hace más de diez años en el campo de la Biología de la Conservación en la Estación Biológica de Doñana (CSIC). Elena Abella es Licenciada en Ciencias del Mar y doctora en gestión de recursos vivos marinos por la Universidad de Las Palmas de Gran Canarias y la Estación Biológica de Doñana, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), especialista en tortugas marinas. Carolina Oujo es licenciada en Ciencias del Mar, reside en la isla de Boa Vista, es coordinadora de varios proyectos internacionales de educación ambiental, conservación y cooperación y tiene más de doce años de experiencia en trabajo con tortugas marinas. Pedro López-Suárez es veterinario, pero ha desarrollado la mayor parte de su vida profesional en proyectos de conservación de fauna marina. Reside en Cabo Verde desde hace 13 años y está dedicado a la conservación de la biodiversidad de este país. 78 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Más de 200 científicos invitan a tomar café a 2.200 Estudiantes y 700.000 Internautas de toda andalucía durante la Semana de la Ciencia ^^ Imagen de Café con Ciencia en la Universidad de Málaga. La Fundación Descubre organiza la segunda edición de ‘Café con Ciencia’, una actividad donde expertos andaluces charlarán con grupos reducidos de alumnos por la mañana y con los 700.000 usuarios de Guadalinfo de 756 municipios por la tarde. Los cafés arrancan el día 5 y se celebrarán durante todo el mes de noviembre, en 22 centros de investigación y divulgación de las ocho provincias y en 4 centros Guadalinfo, desde donde se retransmitirán en directo a través de internet. Más de 200 científicos charlando en torno a una mesa con más de 2.200 estudiantes y 180 docentes de toda Andalucía para contarles su día a día y su labor investigadora, en un ambiente distendido, donde el intercambio de preguntas será continuo. Así se concibe ‘Café con Ciencia’, una iniciativa organizada por la Fundación Descubre, en colaboración con las principales entidades de investigación y divulgación de la región, que se enmarca dentro de las actividades de la Semana de la Ciencia. La iniciativa cuenta con la financiación de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) y el apoyo de la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía. Científicos, profesores, alumnos e internautas conversarán en 184 cafés que tendrán lugar durante la Semana de la Ciencia en 26 centros de investigación y divulgación de toda Anda- Fundación Descubre | Bionoticias 2012 lucía. La actividad se presentará el 5 noviembre, jornada en la que se desarrollarán de manera simultánea la mayoría de los cafés presenciales en toda la región. En esta modalidad, los expertos conversarán con estudiantes de secundaria, bachillerato y mayores. Los científicos dialogarán con los alumnos sobre su actividad diaria, su área de investigación, sus aficiones o sobre actualidad científica. El intercambio de ideas será continuo, alejado del tradicional ponenteasistente, ya que los jóvenes han preparado con sus profesores las cuestiones que van a plantear en el encuentro. Como novedad, en esta edición algunas de las ubicaciones de los cafés serán espacios abiertos al público, como casas de la cultura, palacios de congresos o lugares céntricos para sacar la ciencia fuera de sus enclaves convencionales y hacer visible la labor de los investigadores. Asimismo, la actividad continúa durante todo el mes de noviembre en su modalidad virtual por las tardes, para facilitar que ciudadanos que normalmente no tienen acceso a los científicos puedan charlar con ellos, gracias a las redes sociales, y tomar el pulso al estado de la actualidad científica de la mano de sus protagonistas. Para ello, los Cafés de la tarde se retransmitirán 79 ^^ Imagen de Café con Ciencia en la Universidad de Sevilla. en directo por internet y a través de redes sociales con el hashtag #cafeconciencia. Café con ciencia Virtual Guadalinfo ha invitado a estos cafés virtuales a sus más de 700.000 usuarios en 756 municipios andaluces. Los centros de esta red social andaluza acogen cuatro conferencias impartidas por el investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la Universidad de Cádiz Javier Benavente González, que charlará sobre cómo evitar las inundaciones en la costa. Por su parte, el científico del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Huelva José Manuel Andújar Márquez debatirá sobre la posibilidad de un mundo sin energías contaminantes. Las tecnologías y la salud centrarán la charla del experto de la Escuela Andaluza de Salud Pública (EASP), Alejandro López Ruiz y la genética de los cultivos será el tema que abordará el científico del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA) Pedro Gómez Jiménez de Cisneros. Los encuentros digitales, que se desarrollarán en los centros Guadalinfo de Chipiona (Cádiz), el 5 de noviembre; Huelva, el día 13; Armilla (Granada), el 20; y Abla (Almería), el 27, serán retransmitidas en directo a través de http://cafeconciencia.fundaciondescubre. es/cafe-virtual/ y www.guadalinfo.es/endirecto. Todas 80 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ^^ Presentación de Café con Ciencia y Mucha Innovación. las personas que lo deseen pueden acercarse a su centro Guadalinfo más próximo para asistir a la charla y además participar en ella a través de las redes sociales, ya que los 756 centros que la Red tiene repartidos en el territorio andaluz conectarán con la transmisión. Se plantea así una gran oportunidad para acercar la investigación a los andaluces, compartiendo conocimiento y favoreciendo su interés gracias al intercambio de ideas con los científicos, que escucharán y responderán en directo las dudas planteadas a través de las redes sociales. En concreto, a través de la etiqueta #cafeconciencia. También la web del proyecto se convertirá en un punto de encuentro y seguimiento de los cafés. En la dirección http://www. fundaciondescubre.es/cafeconciencia, se recopila toda la información de los científicos participantes, así como la ubicación y fecha de los distintos cafés. Tras los encuentros, se publicará el material audiovisual y los cafés virtuales en diferido, lo que posibilitará que los contenidos puedan ser consultados y comentados una vez finalizada la actividad. Acercar la ciencia al ciudadano ‘Café con Ciencia’ pone sobre la mesa temas de actualidad pero, sobre todo, persigue destacar a los científicos, como profesionales cercanos que trabajan para idear, crear y transferir a la sociedad conocimiento que se convierta en productos o servicios que mejoren la calidad de vida de los ciudadanos. Los jóvenes tendrán la oportunidad de charlar con ellos de manera que descubran sus motivaciones para investigar, las dificultades que han encontrado, los logros que están consiguiendo... De esta forma, les pondrán cara y conocerán la importancia y el desarrollo de su trabajo. Por otra parte, la iniciativa pretende abrir una vía de comunicación entre los científicos y aquellos Fundación Descubre | Bionoticias 2012 ciudadanos que, generalmente, no tienen la oportunidad, debido a la distancia geográfica, de asistir a una charla sobre un tema de actualidad abordado desde la perspectiva científica. Con los cafés con ciencia virtuales, esta barrera se ve superada ya que, las redes sociales y la retransmisión en directo llevarán el conocimiento científico a hogares de toda Andalucía. ‘Café con Ciencia’ supone también una iniciativa de trabajo entre diferentes instituciones regionales para divulgar la ciencia y la innovación, generando sinergias, optimizando los recursos y generando una imagen común. De hecho, la pasada edición supuso el primer proyecto de divulgación de la ciencia de un consorcio con las entidades de investigación y divulgación más relevantes de Andalucía, que ha continuado este año con acciones como La Noche de Los Investigadores. De esta forma, están implicados en la presente edición de Café con Ciencia la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía, la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), la Fundación Descubre, la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA), el Parque Científico Tecnológico del Aceite y del Olivar, el Real Instituto y Observatorio de la Armada, el Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto, la Sociedad Andaluza para la Divulgación de la Ciencia, la Fundación I+D del Software Libre, el Ayuntamiento de MotrilMuseo Preindustrial de la Caña de Azúcar, el Jardín Botánico de Córdoba, el Centro de Informático Científico de Andalucía, las universidades de Almería, Cádiz, Córdoba, Granada, Huelva, Jaén, Málaga y Sevilla, la Escuela Andaluza de Salud Pública, Canal Sur Radio, el Consorcio 81 Fernando de los Ríos y la Agencia IDEA. Café inaugural Estas instituciones presentarán la actividad en un ‘Café con Ciencia’ especial que se celebrará el lunes 5 de noviembre a las 10:30 en el Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud (Granada). En este encuentro participarán el director del GENYO (Centro Pfizer–Universidad de Granada–Junta de Andalucía) José Antonio Lorente Acosta; el Secretario general técnico de Abengoa y Catedrático de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras de la Universidad de Sevilla, José Domínguez Abascal; la doctora del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS–CSIC), Carmen Hermosín Gaviño y la científica del grupo Análisis Medioambiental y Bioanálisis Universidad de Huelva, Tamara García Barrera, ganadora del X Premio Andalucía de Investigación 'Tercer Milenio' para jóvenes investigadores. Acerca de la Fundación Descubre Descubre, Fundación Andaluza para la Divulgación de la Innovación y el Conocimiento es una fundación privada sin ánimo de lucro promovida por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo, que cuenta entre sus 22 patronos con los más importantes centros de investigación y di- vulgación científica de Andalucía. Su objetivo es fomentar el interés y la sensibilización ciudadana en torno a la Ciencia y el Conocimiento. 82 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Diciembre Pruebas genéticas más rápidas y certeras La empresa malagueña Genetaq es especialista en genética molecular humana para el diagnóstico de enfermedades. Analizan los genes para detectar anomalías mediante técnicas avanzadas que aúnan la precisión y la reducción de costes y tiempo. Las pruebas en oncología y patologías raras centran su actividad. La angiogénesis es el desarrollo de vasos sanguíneos nuevos a partir de un lecho de vasos sanguíneos que ya existe. Por un lado, supone un proceso esencial en diversos eventos fisiológicos como el desarrollo y remodelación de órganos en la etapa fetal, la reparación de daños y la regeneración de tejidos. Sin embargo, cuando el crecimiento de los vasos es descontrolado, la angiogénesis se hace patológica y favorece la progresión de enfermedades, desempeñando un papel clave en el crecimiento, propagación y migración de tumores sólidos. Por eso, si se evita que se produzcan estos conductos que aportan nutrientes resulta más fácil atajar el cáncer. En ello trabaja la empresa Genetaq, expertos en test rápidos de evaluación y control de genes asociados a enfermedades raras, cáncer o hematología. En concreto, los investigadores han estudiado dos genes: el VEGF y el KDR (VEGFR-2), considerados actualmente los principales reguladores de las células endoteliales y de la formación de vasos sanguíneos. “La unión del VEGF a sus receptores inicia una cascada de señales que finalmente estimula el crecimiento, la supervivencia y la proliferación de las células del endotelio vascular. Por lo tanto, al estimular las células endoteliales, el VEGF desempeña un papel central en la angiogénesis. Se trata de cortar al suministro de nutrientes al tumor para impedir que éstos se desarrollen. Actualmente, existen fármacos que están dirigidos a estos genes”, describe la investigadora María Matas, del departamento de I+D de la empresa. Sin embargo, los tratamientos con esos fármacos a veces funcionan y otras no. Los expertos están estudiando estas variaciones. “Intentamos determinar si las variantes en estos genes son responsables de que el tratamiento no reporte beneficios para el paciente”, precisa. Para ello, analizan los polimorfismos (variaciones en la secuencia que los conforman) de los dos genes estudiados y los tratamientos que están recibiendo los afectados con esos tumores. “Las variaciones en estos genes podrían ser responsables de la falta de respuesta a los fármacos de algunos pacientes, por ello, habría que utilizar opciones alternativas, ya que se trata de medicamentos muy caros, que no actúan de forma deseada”, matiza. Los expertos están contrastando los datos de respuesta al tratamiento con los polimorfismos encontrados e intentando correlacionar estos dos marcadores. “Hacemos las pruebas genéticas de los pacientes para compararlos con los datos del tratamiento y la evolución del paciente”, asevera Matas. Según la experta, la ventaja de afinar con el tratamiento permite reducir costes y aportar al paciente el tratamiento adecuado. “Hablamos de fármacos con un precio que roza los 4.000 euros mensuales. Por ello, hay que asegurarse si reportan un beneficio o perjuicio para la salud”, comenta. Cercando al cáncer de mama y ovario Otra de las investigaciones que acomete la empresa Genetaq está relacionada con el cáncer de mama y/o ovario Fundación Descubre | Bionoticias 2012 hereditario. En concreto, utilizan técnicas de biología molecular para el estudio de los genes BRCA1 y BRCA2. Mutaciones en estos genes predisponen al cáncer de mama y ovario así como a otros tipos de cáncer. La novedad del estudio, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, es que los expertos han conseguido acortar el tiempo de análisis de los genes. “Normalmente las pruebas tardan entre 3 y 4 meses. Nosotros, intentamos que se reduzcan a 15-20 días”, precisa Matas Esta reducción del tiempo se debe a la utilización de técnicas de screening previo, es decir, se seleccionan aquellas regiones que a priori parece que tienen mutaciones y los comparan con muestras de controles sanas. “Cuando vemos que algunos pacientes tienen en algunas de las regiones un patrón diferente a los controles, pasamos a secuenciar esos fragmentos, para buscar si hay mutación”, explica. Este proceso previo ahorra el precio del análisis para el facultativo que lo solicita y ofrece un resultado rápido al paciente. “Analizando esos dos genes se puede saber de forma más rápida y certera si una paciente tiene o no cáncer de mama o evaluar si tiene riesgo”, adelanta. En caso de que exista riesgo, Matas apunta que habrá más controles periódicos y podrán realizarse detecciones tempranas, con lo que aumentan las probabilidades de atajar el cáncer a tiempo. “Hasta el momento, hemos validado la prueba con un número considerable de muestras y el test ya está funcionando, ahora queremos ampliar las muestras”, reconoce. Secuenciación masiva Actualmente, Genetaq está desarrollando un proyecto de secuenciación masiva enfocado al estudio de neuropatía hereditaria de Charcot-Marie-Tooth (CMT). Son numerosos los pacientes con diagnóstico clínico de CMT en los que no se esta- 83 blece un adecuado consejo genético debido a que no se detecta la anomalía genética responsable de su cuadro clínico. Este hecho es debido al alto coste de los análisis genéticos actuales así como al gran número de genes implicados en esta neuropatía (más de 25). “El empleo de nuevas tecnologías de ultrasecuenciación en esta enfermedad neurológica supondrá un doble beneficio: una disminución del coste por paciente para el sistema nacional de salud así como la reducción del tiempo necesario para obtener las pruebas de laboratorio que den soporte al diagnóstico clínico”, asevera. Acerca de Genetaq Genetaq es una empresa malagueña, perteneciente al clúster Andalucía BioRegión, que nació en 1998 para ofrecer análisis genéticos con fines diagnósticos a los profesionales de la medicina. Actualmente, trabajan en Genetaq 15 personas, entre biólogos moleculares, genetistas, bioinformáticos, técnicos de laboratorio y gestores. Todos conforman un laboratorio especializado en genética molecular humana para el diagnóstico avanzado de enfermedades genéticas y tiene como objetivo principal el estudio de patologías raras. Además de su servicio de consultoría, su principal valor es la posibilidad de elaborar pruebas ‘a la carta’ para detectar anomalías genéticas a petición del cliente. De hecho, ofrecen una cartera de servicios de más de 800 pruebas genéticas. Recientemente, Genetaq ha publicado un blog (http://www. genetaq.com/es/blog) y newsletter mensuales con el fin de difundir aquellos artículos relevantes que puedan ser de interés para la comunidad científica y clínica, así como novedades relacionadas con la genética. Incluye, además, información relativa a investigación básica, bioética,legislación y otros temas, sobre todo en lo que se refiere a enfermedades genéticas raras. 84 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Una empresa andaluza crea tejidos ‘inteligentes’ capaces de administrar fármacos por sí mismos NanoMyP (Nanomateriales y Polímeros SL), una ‘spin off’ con sede en Granada, ofrece nanomateriales con propiedades ‘a la carta’ que permiten a otras empresas ahorrar costes y acortar procesos industriales. ^^ Técnico de NanoMyP, en el laboratorio. Tejidos ‘inteligentes’ capaces de liberar fármacos en el lugar y el momento adecuados, medir el pH y el oxígeno del agua de forma simultánea o acortar y abaratar procesos industriales mediante la aplicación de la nanotecnología. Es el ámbito en el que se mueve desde hace algo más de un año nanoMyP, una ‘spin off’ de la Universidad de Granada surgida a raíz de los avances conseguidos en el campo de la nanotecnología y el desarrollo de sensores por el grupo de Investigación ‘Control Analítico Ambiental, Bioquímico y Alimentario’ de la institución académica granadina. Sus responsables, María del Carmen Redondo, Antonio Luis Medina, Ángel Valero y Jorge F. Fernández, explican que la línea de negocio de la empresa, con sede en el Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud (PTS) de Granada, pasa por suministrar materiales altamente tecnológicos para grupos de investigación y departamentos de I+D de empresas que incorporan la nanotecnología en su actividad. Estos materiales se conocen como ‘inteligentes’ por experimentar un cambio de una propiedad observable ante la acción de un estímulo externo, es decir, tienen una aplicación y trabajan por sí solos. En este sentido, nanoMyP elabora tejidos inteligentes, que posteriormente tienen múltiples aplicaciones. “Nuestro trabajo pasa por diseñar tanto las nano y micropartículas poliméricas como los tejidos inteligentes con propiedades ‘a la carta’ para aplicarlos a cualquier necesidad”, explica Ángel Valero, director de Producción y Marketing de la firma. Así, los tejidos pueden ser impermeables al agua, que no transpiren, que liberen fármacos, que incorporen moléculas inteligentes para procesos biocatalíticos como la producción de antibióticos, etc. Hasta el momento, en cualquier caso, la mayor parte de las aplicaciones se centran en el sector de la biotecnología y biomedicina. A este respecto, una de las aplicaciones más claras de esta tecnología es el desarrollo de micropartículas cargadas con un fármaco que se inyectan en el cuerpo para que se adhieran a una célula y produzcan un efecto en ella mediante la liberación del citado fármaco. nanoMyP trabaja paralelamente en el desarrollo de tejidos ‘inteligentes’ para tratamientos dermatológicos. Según detalla Ángel Valero, el proceso se basa en la terapia fotodinámica, por Fundación Descubre | Bionoticias 2012 el que cuando se irradia luz al tejido y, gracias a la acción de una molécula inmovilizada en dicho tejido, se libera oxígeno singlete, que es muy oxidante y destruye todo lo que tenga cerca, lo que permite acabar en minutos con una verruga, cicatrices derivadas del acné o manifestaciones de la psoriasis. “Se pone la tela, se aplica la luz y en unos pocos minutos se ha eliminado el daño”, añade. Esta línea de investigación, actualmente en fase de desarrollo, abriría un nuevo campo de trabajo para la compañía. Otra de las aplicaciones de los tejidos es el cambio de color en función del pH y el oxígeno del agua. “Si se aplica en una piscina, por ejemplo, se puede saber el valor del pH simplemente viendo el color de un pequeño trozo de nuestro tejido formado por fibras coaxiales que esté en contacto continuo con el agua”, señala el director de Producción y Marketing de la firma. Entre las ventajas de la nanotecnología, Valero destaca el aumento de la eficacia y el ahorro de espacio y costes. De esta forma, los clientes son empresas, centros de investigación o grupos de investigación de universidades que quieren aplicar la nanotecnología en su trabajo, ya que los materiales nanoestructurados poseen un mayor área superficial, lo que multiplica la eficiencia de los proceso, hace que se necesite menos cantidad de material para hacer el mismo trabajo y permite reducir costes. “Los actuales soportes de los test de embarazo, por ejemplo, no son muy sensibles, no están nanoestructurados. La nanotecnología nos permite incrementar hasta un millón de veces el área, con lo que aumenta la sensibilidad de esos kits y su eficacia”, ejemplifica. A este respecto, la firma ya trabaja en una línea para mejorar los procesos industriales mediante la inmovilización de moléculas biocatalíticas, como los enzimas. De esta forma, si en la industria se suelen seguir varios pasos de síntesis, que obligan a usar un gran volumen de disolventes y reactivos, el uso de enzimas permite pasar del inicio al último paso del proceso de forma directa, lo que ahorra pasos y costes, todo ello con una pequeña cantidad de enzimas y sin perderlas en la solución. Robots contra enfermedades oculares Entre los proyectos de futuro, nanoMyP trabaja en el desarrollo de una línea ya iniciada en la etapa universitaria de sus socios, en colaboración con el Eidgenössische Technische 85 ^^ Equipo de la empresa granadina. Hochschule (ETH) de Zurich. El proyecto persigue la creación de un microrrobot que se pueda mover en el interior del cuerpo humano. El ETH ya ha desarrollado el robot y el sistema de control para que, por ejemplo, se pueda introducir en el globo ocular y ser controlado desde fuera por el oftalmólogo, con el fin de determinar la concentración de oxígeno gracias a la ‘segunda piel’ del robot, responsabilidad de nanoMyP. A través de la pupila y con el empleo de una luz, el material responde a la concentración de oxígeno presente y el oftalmólogo puede obtener de forma sencilla un indicativo de enfermedades como el glaucoma o la retinopatía diabética y comprobar si el paciente responde de forma favorable a un tratamiento o en qué estado se encuentra. Un proyecto para el que la empresa granadina busca una alianza empresarial. 86 Fundación Descubre | Bionoticias 2012 Patentan un producto biodegrable que elimina pintura y grafitis de la piedra natural El compuesto fundamental del producto es el agua y no resulta tóxico para la salud. Investigadores de la Universidad de Granada han patentado un producto basado en agua que elimina pinturas de la piedra natural y no resulta tóxico para la salud humana ni el medio ambiente. Este decapante (denominado así porque actúa por capas) elimina cualquier tipo de esmalte, desde barniz a spray de grafitis, aplicado sobre superficies pétreas, sin utilizar compuestos corrosivos, ya que sus componentes fundamentales son sustancias biodegradables y agua. Los decapantes de pinturas tradicionales están basados en disolventes inflamables, muy agresivos con las superficies y con un proceso de aplicación desagradable. Por eso, los investigadores han creado un producto que se aplica sin peligro para la salud. La ventaja es que está compuesto de aceites esenciales, sustancias detergentes biodegradables y hasta un 80% de agua. “Esta concentración acuosa variará en función de si queremos eliminar una pintura plástica, un barniz o un esmalte sintético que ha estado expuesto, por ejemplo, al sol”, precisa el investigador Rafael Bailón. De esta forma, el comportamiento del decapante se adapta a las características de la pintura. El usuario tan sólo añade un concentrado del producto en agua para elaborar una emulsión que aplica a la superficie de piedra. Un software específico En el marco de la investigación, desarrollada para Tino Stone Group, se desarrollaron en total 18 productos comerciales, entre los que se encuentra el decapante. Para obtenerlo, tuvieron que desarrollar un software específico denominado Techné Solubility 3S, que permite simular mediante ordenador el comportamiento de ciertos productos comerciales. “Nuestro objetivo era conseguir la máxima eficacia con la máxima seguridad para los usuarios y mínimo impacto toxicológico y medioambiental. La aplicación informática fue en este sentido una buena herramienta para hacer un producto básicamente con agua de máxima eficacia y mínimo peligro”, asevera Bailón. Además de sobre piedra, los investigadores están aplicando su producto en la restauración de obras de arte, por ejemplo, para la limpieza de pinturas al óleo. En este caso, el producto retira los residuos sin afectar a los pigmentos originales. Para ello, han sometido óleos recientes a procesos de radiación ultravioleta para simular el proceso de envejecimiento que provoca la exposición a la luz, la temperatura o la humedad. “Tras aplicar nuestro producto, pasamos los lienzos por un proceso de espectrometría de masas para comprobar cómo han evolucionado las moléculas que conforman la pintura tras la radiación ultravioleta”, precisa. Hasta el momento, los resultados son positivos: las pinturas de base originales no se ven afectadas. “Para los restauradores es primordial que el producto decapante no altere la pintura en el momento de la restauración y que no deje residuos que, en un futuro lejano, perjudique la obra de arte. Al aplicar radiación ultravioleta estamos acelerando el tiempo para ver si en muchos años, la acción del decapante pudiera ser perjudicial”, explica. El producto, desarrollado por un equipo liderado por la investigadora Encarnación Jurado Alameda, cuenta con una patente a escala internacional y ya hay varias empresas interesadas en fabricarlo y comercializarlo.