El d\u00eda en que las industrias qu\u00edmicas brasile\u00f1as resuelvan hacer m\u00e1s refinada la hoy modesta producci\u00f3n de enzimas -una vasta clase de prote\u00ednas indispensables para producci\u00f3n de alimentos, bebidas y detergentes-, no tendr\u00e1n que comenzar de cero. Ni buscar ese conocimiento muy lejos. En Ribeir\u00e3o Preto, un grupo de bi\u00f3logos produce por lo menos 30 enzimas de inter\u00e9s industrial o cient\u00edfico, muchas de \u00e9stas que a\u00fan siguen import\u00e1ndose, partiendo de alrededor de 15 hongos que act\u00faan a temperaturas relativamente altas (arriba de 37 \u00b0C), una propiedad rara que disminuye el riesgo de contaminaci\u00f3n por otros microorganismos. Otra innovaci\u00f3n: la materia prima empleada est\u00e1 constituida por residuos de industrias o plant\u00edos: bagazo de ca\u00f1a de az\u00facar o marlos de ma\u00edz, por ejemplo. En comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos habituales de producci\u00f3n, basados en az\u00facares importados, el resultado es equivalente.<\/p>\n
Aunque en peque\u00f1a escala, sujeta de ajustes para llegar a una escala industrial, la producci\u00f3n del Departamento de Biolog\u00eda de la Facultad de Filosof\u00eda, Ciencias y Letras de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) muestra incluso alternativas para producci\u00f3n de enzimas nobles como las fosfatasas, a\u00fan enteramente importadas. \u00c9sta son utilizadas en tests de medicamentos y alimentos (diferencian la carne de cerdo o de vaca) y en biolog\u00eda molecular (permiten el engarce de secuencias gen\u00e9ticas en fragmentos de ADN). Las fosfatasas se encuentran entre las m\u00e1s caras: 100 miligramos de uno de sus tipos, la alcalina, cuestan 300 d\u00f3lares.<\/p>\n
En la USP de Ribeir\u00e3o Preto, dos equipos coordinados por Jo\u00e3o At\u00edlio Jorge y Maria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli, demostraron que las fosfatasas pueden producirse -de manera mucho m\u00e1s econ\u00f3mica – a partir de hongos del g\u00e9nero\u00a0Aspergillus<\/em>, que toman la forma de granos ocre despu\u00e9s de crecer. Existen por lo menos tres alternativas: el\u00a0Neurospora crassa<\/em>, un moho anaranjado, el\u00a0Scytalidium thermophilum<\/em> y el\u00a0Humicola grisea<\/em> variaci\u00f3n\u00a0thermoidea<\/em>, ambos negros. Cuando los hongos son alimentados con bagazo de ca\u00f1a, en la proporci\u00f3n de 1 gramo de residuo por 100 mililitros de medio de cultivo, producen enzimas que -se estima- cuestan decenas de veces menos que sus equivalentes importados.<\/p>\n Pero no es solamente por ah\u00ed que puede modificarse la producci\u00f3n nacional, todav\u00eda poco variada. Incluso la producci\u00f3n de enzimas comunes podr\u00eda optimizarse. Es el caso de la amilasa, de amplio uso en la fabricaci\u00f3n de dulces, galletitas, remedios y bebidas, producida all\u00ed con el\u00a0Aspergillus<\/em>, el\u00a0Rhizopus<\/em>, uno de los causantes del moho del pan, y el\u00a0Neurospora crassa<\/em> y sus mutaciones, entre otros.<\/p>\n Bagazo y az\u00facares Normalmente, esta enzima es producida a partir de xilana (1,50 d\u00f3lares el gramo). Creciendo en residuos industriales, este\u00a0Aspergillus\u00a0<\/em>– aislado del suelo y del bagazo de ca\u00f1a de los alrededores de Ribeir\u00e3o Preto – produjo xilosidasas en niveles comparables: 278,3 unidades por miligramos en xilana y 219,9 en bagazo de ca\u00f1a. Otra comparaci\u00f3n fue realizada con xilosa, otro az\u00facar importado (40,00 d\u00f3lares por cada 100 gramos), con resultados parecidos: 146,7 unidades por miligramos en xilosa y 112,3 en marlos de ma\u00edz. Se realizaron tambi\u00e9n experiencias exitosas con paja de arroz, harina de mandioca y salvado de trigo, y hasta con papel de filtro. D\u00e1ndoles materiales sencillos, pero en abundancia, los hongos tambi\u00e9n responden generosamente.<\/p>\n “Conocemos aquello que os hongos producen y cu\u00e1l de ellos produce m\u00e1s aquello que pretendemos”, comenta Jorge, al resumir el trabajo de por lo menos 20 a\u00f1os de un grupo de trabajo que junt\u00f3 simplicidad en los m\u00e9todos y materiales de trabajo con autonom\u00eda, y visi\u00f3n de conjunto con una s\u00f3lida perspectiva para aplicar los conocimientos que nacen de las investigaciones. Jorge guarda una colecci\u00f3n con cerca de 100 muestras de hongos retirados de plantas, suelos o materia en descomposici\u00f3n. Maria de Lourdes form\u00f3 su propio acervo, que ya cuenta con 30 muestras. Esto no es raro: pueden obtenerse bancos de microorganismos incluso sin costos. M\u00e1s dif\u00edcil es, evidentemente, descubrir qu\u00e9 hacer con ellos.<\/p>\n Los dos equipos trabajan con dos categor\u00edas de hongos: los term\u00f3filos, que se desarrollan mejor a temperaturas superiores a los 37\u00b0 C, como el\u00a0Aspergillus phoenicis<\/em>, y los mes\u00f3filos, cuyas condiciones ideales de crecimiento se encuentram entre los 20 y los 37\u00b0 C, como el\u00a0Neurospora<\/em>. Con el tiempo, comprobaron que las especies term\u00f3filas de hongos generalmente producen enzimas en mayor cantidad que las delotro grupo. Un punto a favor de la simplicidad: las enzimas liberadas por los aficionados al calor son tambi\u00e9n m\u00e1s estables. Ana Carolina Segatto Rizzatti, una de las doctorandas del grupo, someti\u00f3 una xilanasa a un ba\u00f1o de 60\u00b0C durante cuatro horas y nada se modific\u00f3.<\/p>\n Siendo tan resistentes, las enzimas de los hongos termof\u00edlicos pueden ser almacenadas a temperatura ambiente y transportadas sin c\u00e1maras refrigeradas, a\u00fan indispensables en ese \u00e1rea. Otra ventaja: la contaminaci\u00f3n es baja. “Es dif\u00edcil que las bacterias m\u00e1s comunes sobrevivan a la misma temperatura que los hongos termof\u00edlicos”, dice Maria de Lourdes. El grupo de Ribeir\u00e3o Preto colecciona tambi\u00e9n hallazgos sobre la biolog\u00eda de los hongos, como resultado de dos proyectos que cuentan con el apoyo de la FAPESP. El a\u00f1o pasado, en un estudio con el\u00a0Chaetomium thermophilum<\/em>, Jorge prov\u00f3 que la enzima maltooligosil trealosa sintasa tambi\u00e9n es producida por hongos. Se pensaba que las bacterias eran los organismos m\u00e1s simples capaces de sintetizar esa enzima, que rompe la trealosa, un tipo de az\u00facar que existe tambi\u00e9n en algas, plantas e insectos.<\/p>\n El az\u00facar del futuro El equipo de la USP conoce tanto su potencial como sus propios l\u00edmites. “Por ahora est\u00e1 todo bien, en el laboratorio”, asegura Jorge. \u00c9l lo sabe: antes de hacer viables enteramente las aplicaciones industriales, ser\u00eda necesario cumplir algunas etapas. Una de ellas es ampliar la escala de producci\u00f3n, manteniendo el rendimiento: el laboratorio produce en promedio un litro de enzimas por vez, mientras que en las industrias, los tanques de producci\u00f3n tienen, digamos, cien mil litros. “Tenemos un supermercado, pero nos faltan compradores”, compara. Un supermercado que, por cierto, no para de crecer. El a\u00f1o pasado, el doctorando Luis Henrique Souza Guimar\u00e3es recorri\u00f3 la regi\u00f3n de Ilha Solteira en busca de hongos productores de fosfatasas. Regres\u00f3 feliz: uno de sus hallazgos fue un raro\u00a0Rhizopus microsporus<\/em>, que crece por encima de los 50\u00b0C. Es un respetable productor de fosfatasas, sometidas a altas temperaturas en ensayos de biolog\u00eda molecular.<\/p>\n Profesor de la USP desde hace 23 a\u00f1os, Jorge no ve el porqu\u00e9 de interrumpir su trabajo de identificaci\u00f3n y entendimiento de los hongos, aun cuando avancen los contactos con empresas. No le falta visi\u00f3n hist\u00f3rica. En los a\u00f1os 70, cuando subi\u00f3 el precio del petr\u00f3leo, se hizo necesario aumentar la producci\u00f3n de alcohol, y uno de los caminos pesados era el de los hongos, recuerda. La cotizaci\u00f3n del petr\u00f3leo cay\u00f3, el inter\u00e9s pas\u00f3, pero las investigaciones prosiguieron. \u00bfQu\u00e9 har\u00eda hoy, si el problema resurgiera? Como respuesta, este investigador de 51 a\u00f1os saca de su colecci\u00f3n los ejemplares que logran extraer alcohol del bagazo de la ca\u00f1a o, m\u00e1s ampliamente, de la celulosa (madera o incluso papel viejo). “Puede llegar el momento en que la \u00fanica fuente de combustible sea \u00e9sta”, dice. “Lo importante es no perder el dominio de este conocimiento.”<\/p>\n Del pan y el vino a la m\u00e1quina de lavar Hasta el momento, las empresas brasile\u00f1as se concentran en la producci\u00f3n de enzimas m\u00e1s simples y de mercado amplio, como el cuajo, las amilasas y celulasas. Desde 1990, ha crecido el d\u00e9ficit de la balanza comercial de enzimas, como resultado del uso intensivo de reactivos para biolog\u00eda molecular y de nuevas aplicaciones tales como la fabricaci\u00f3n de biodetergentes.<\/p>\n El estudio de la UFRJ sobre el sector lo enfatiza: Brasil es un gran productor de materias primas de enzimas que acaba importando, por no poder suplir \u00edntegramente la demanda nacional de, por ejemplo, la bromelina, obtenida del anan\u00e1\u00a0(Ananas sp)<\/em>, y la papa\u00edna, que proviene de la papaya\u00a0(Carica heterophylla)<\/em>. Ambas son compradas principalmente de empresas de Estados Unidos y Suiza para la producci\u00f3n de medicamentos.<\/p>\n Una situaci\u00f3n similar se da con la lisozima, extra\u00edda de la clara de huevo, materia prima de costo relativamente bajo que integra el grupo de enzimas de alto valor agregado para uso m\u00e9dico, cuyo precio oscila en alrededor de 62 d\u00f3lares por kg. En este caso, Irlanda es quien atiende pr\u00e1cticamente la totalidad de la demanda del pa\u00eds.<\/p>\n LOS PROYECTOS Actividades Enzim\u00e1ticas con Potencial Biotecnol\u00f3gico Producidas por Hongos Filamentosos de H\u00e1bitos Termof\u00edlicos
\n<\/strong>En un art\u00edculo publicado en feberero en el\u00a0Journal of Industrial Microbiology e Biotechnology<\/em>, Polizeli demuestra c\u00f3mo se puede innovar en el modo a trav\u00e9s del cual el\u00a0Aspergillus phoenicis<\/em> libera xilanasas, enzimas que fragmentan un tipo de az\u00facar, la xilana, el principal componente de la hemicelulosa, que forma las paredes de las c\u00e9lulas vegetales. Seg\u00fan ella, las xilanasas pueden reducir el uso de cloro y \u00e1cidos en la producci\u00f3n de papel, y \u00e9sta es apenas una de sus posibilidades de empleo industrial.<\/p>\n
\n<\/strong>Ya se sab\u00eda que la trealosa mitiga los efectos del fr\u00edo. La novedad es que puede proteger a la planta tambi\u00e9n contra el calor excesivo, de acuerdo con los resultados del doctorado de Ana Carla Medeiros Morato de Aquino con el\u00a0Rhizopus microsporus<\/em>, variedad\u00a0rhizopodiformis<\/em>. Jorge recuerda que la trealosa es vista como el az\u00facar del futuro: podr\u00eda ser usada como un protector de macromol\u00e9culas para aumentar el tiempo de validez de las vacunas, por ejemplo.<\/p>\n
\n<\/strong><\/em>Una hace que el pan crezca, la otra lo deja crocante. Las enzimas son tan espec\u00edficas como indispensables para producci\u00f3n de alimentos – una lista que incluye quesos, galletas, mermeladas, cerveza y vino -, detergentes y alimento balanceado para animales. Brasil tiene a\u00fan una posici\u00f3n discreta, cercana al 2%, en el mercado mundial de enzimas, estimado en 1,5 billones de d\u00f3lares, seg\u00fan estudios del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ) y de Business Communications Company.<\/p>\n
\n<\/strong>Bioqu\u00edmica de Hongos: Estudios de Enzimas de Hongos Filamentosos
\nModalidad
\n<\/strong>L\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n
\nCoordinador
\n<\/strong>Jo\u00e3o At\u00edlio Jorge – USP deRibeir\u00e3o Preto
\nInversi\u00f3n
\n<\/strong>R$ 19.018,30 m\u00e1s US$ 5.000,00<\/p>\n
\nModalidad<\/strong>
\nL\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n
\nCoordinadora<\/strong>
\nMaria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli – USP de Ribeir\u00e3o Preto
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 22.099,55 m\u00e1s U$ 27,026,25<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un grupo de Ribeir\u00e3o Preto crea alternativas para la producci\u00f3n nacional de enzimas","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-73133","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73133","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=73133"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73133\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=73133"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=73133"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=73133"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=73133"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}