Figura 1. Ejemplo de residuos agroindustriales
La biotecnología es una ciencia multidisciplinaria con diversas aplicaciones y futuros descubrimientos. Se puede entender como el uso de organismos para el beneficio de la sociedad con el fin de resolver problemas. Nuestros ancestros inmediatos sacaron provecho de microorganismos y utilizaron la fermentación para hacer pan, queso, yogur y bebidas alcohólicas como cerveza y vino.
Los residuos o subproductos se generan en cualquier proceso productivo y usualmente no son de utilidad posterior (figura 1). En el caso del sector agroindustrial genera residuos como melaza, cáscaras, bagazos, vástagos, semillas, hojas, tallo, paja, pulpa, rastrojo, raíces, etcétera, que podrían aprovecharse para obtener otro producto con valor económico, comercial o social.
Figura 2. Ejemplo polifenol “ hidroxitirosol”
Dichos residuos son fuente de compuestos bioactivos (CB, sustancia química que influye en actividades celulares y fisiológicas), ya que en su composición se pueden encontrar importantes niveles de compuestos fenólicos, fibras dietéticas, polifenoles, polisacáridos, vitaminas, carotenoides, pigmentos y aceites, entre otros (figura 2), que pueden propiciar un efecto beneficioso para la salud.
Existe la posibilidad del aprovechamiento en industrias como la farmacéutica, pues los CB tienen propiedades con actividad antioxidante, anticoagulante, antimicrobiana o antiinflamatoria, por mencionar algunas.
Este conocimiento busca ser aplicado en el CICATA Unidad Morelos, a través de un bioproceso como la fermentación en estado sólido (FES), la cual se ha comprobado que incrementa el contenido de CB en residuos agroindustriales, como el empleo de microorganismos descomponedores adheridos a la FES, los cuales tienen la habilidad de producir enzimas involucradas en la degradación de los componentes de la pared celular. Una de las enzimas que participan en este tipo de bioprocesos es la betaglucosidasa, la cual actúa sobre enlaces glucosídicos de compuestos fenólicos glucosilados liberando flavonoides, polifenoles, ácidos fenólicos, catequinas, entre otros (figura 3).
Así que, al obtener este tipo de compuestos bioactivos se deben de recuperar de la fermentación en estado sólido mediante técnicas de extracción (filtrado, ultrasonido, microondas o con fluidos supercríticos) que puedan mejorar el rendimiento y calidad de estos.
En ese sentido, se propone la integración de estos CB para preparaciones tópicas (PT), las cuales darán un beneficio en ciertas partes del cuerpo humano (piel, cuero cabelludo, uñas, órganos genitales externos, labios y dientes) con el fin exclusivo o principal de limpiar, corregir, proteger o preservar buena salud.
Dichas PT se aplican a nivel local, las cuales se pueden clasificar según su estado físico, por ejemplo: líquidas (loción, bálsamos o aceites), semisólidas (ungüentos, cremas o geles) y sólidas (polvos medicinales o barras). Las PT se
constituyen por principio activo o fármaco (CB obtenido por FES), el cual se mezcla con un principio inactivo (agua, alcohol, acetona, aceites minerales o aceites naturales).
Para que las PT sean un éxito se propone la encapsulación ya que permite la protección del principio activo de factores externos además de su liberación controlada.
Se ha comprobado que ciertos CB incluidos en las PT, como la astaxantina, disminuyen arrugas y líneas de expresión promoviendo un efecto fotoprotector y de reducir manchas causadas por los rayos ultravioleta. Además, se ha observado un aumento en la hidratación y humectación en personas con piel seca y también puede controlar enfermedades de la piel como melasmas y psoriasis.
Los CB de origen natural cada vez son más utilizados en diversas aplicaciones del cuidado dermatológico, por lo que es importante el aprovechamiento de diversas fuentes para su incorporación dentro de la formulación de estos productos.
Figura 3. Fermentación en estado sólido de Aspergillus awamori sobre residuo de uva.
Dr. Andrés Concepción Brindis / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.>
Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada
Unidad Morelos | Instituto Politécnico Nacional