{"id":90235,"date":"2011-05-01T00:00:00","date_gmt":"2011-05-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2011\/05\/01\/hongos-en-colores\/"},"modified":"2017-02-20T13:10:10","modified_gmt":"2017-02-20T16:10:10","slug":"hongos-en-colores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/hongos-en-colores\/","title":{"rendered":"Una l\u00e1mina protectora"},"content":{"rendered":"

\"\" EDUARDO CESAR<\/span><\/a>La tradicional mandioca o yuca, originaria del sudoeste de la Amazon\u00eda y consumida en Brasil mucho tiempo antes de la llegada de los portugueses \u2013era la base de la alimentaci\u00f3n de los ind\u00edgenas\u2013, tiene ahora nuevas y avanzadas funciones tecnol\u00f3gicas. Pel\u00edculas pl\u00e1sticas biodegradables elaboradas con el almid\u00f3n de este vegetal podr\u00e1n usarse en la producci\u00f3n de un tipo de envase activo, capaz de inhibir el crecimiento de hongos, o inteligente, que cambia de color cuando un alimento comienza a echarse a perder. El pol\u00edmero tambi\u00e9n est\u00e1 prob\u00e1ndose en cirug\u00edas card\u00edacas, tanto para revestir implantes venosos y otorgarles mayor resistencia en la fase inicial como para la liberaci\u00f3n de f\u00e1rmacos.<\/p>\n

Los estudios que desembocaron en las pel\u00edculas pl\u00e1sticas elaboradas con almid\u00f3n de mandioca, un polisac\u00e1rido cuya funci\u00f3n principal consiste en almacenar la energ\u00eda producida por la fotos\u00edntesis, empezaron en 2004 en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP). Las pel\u00edculas que desarrolla el grupo de investigaci\u00f3n coordinado por la profesora Carmen Cec\u00edlia Tadini, del Laboratorio de Ingenier\u00eda de Alimentos del Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la Escuela Polit\u00e9cnica de la USP, tienen en com\u00fan el a\u00f1adido de glicerol en su composici\u00f3n, una sustancia plastificante conocida comercialmente como glicerina. El glicerol, un subproducto de la fabricaci\u00f3n del biodiesel, tiene un bajo costo.<\/p>\n

Son tres tipos de pel\u00edculas pl\u00e1sticas los estudiados. Cada uno se caracteriza seg\u00fan las sustancias presentes en su composici\u00f3n: dos contienen nanopart\u00edculas de arcilla que las dotan de resistencia. En el caso de la pel\u00edcula antimicrobiana, los aceites esenciales de clavo de olor y canela poseen principios activos que act\u00faan contra los microorganismos. Pruebas realizadas en laboratorio con el pol\u00edmero que contiene dichas esencias mostraron que el mismo es capaz de impedir el crecimiento de los hongos. \u201cEn la actualidad a esos microorganismos se los combate con sustancias antif\u00fangicas aplicadas en el producto envasado\u201d, comenta Carmen. \u201cEn los ensayos realizados con las pel\u00edculas que desarrollamos constatamos que esa capacidad se mantiene durante un lapso de hasta siete d\u00edas.\u201d<\/p>\n

Uno de los retos que los investigadores tuvieron afrontar para producir esa pel\u00edcula consisti\u00f3 en determinar la dosificaci\u00f3n exacta de las esencias de clavo de olor y canela que deber\u00edan entrar en su composici\u00f3n. De ser una dosificaci\u00f3n alta, el olor fuerte y caracter\u00edstico de esas especias podr\u00eda pasar a los alimentos envasados, en tanto que, de ser demasiado peque\u00f1a, no tendr\u00eda eficacia a la hora de evitar el crecimiento de los microbios. El reto de resolver este problema le cupo a la doctoranda Ana Cristina de Souza, quien realiz\u00f3 una pasant\u00eda en el Laboratorio de Alta Presi\u00f3n y Tecnolog\u00eda Supercr\u00edtica de la Universidad de Coimbra, en Portugal, donde aprendi\u00f3 a dominar la t\u00e9cnica que comprende el empleo de di\u00f3xido de carbono en estado supercr\u00edtico para incorporar los aceites esenciales a los pol\u00edmeros. Souza explica que el estado supercr\u00edtico se alcanza cuando la temperatura y la presi\u00f3n de una sustancia se ubican arriba de su punto cr\u00edtico, lo que sucede cuando se llega a una determinada presi\u00f3n y el equilibrio entre el l\u00edquido y el vapor deja de existir. La sustancia en este estado tiene importantes aplicaciones en procesos de extracci\u00f3n y separaci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n

\"Una

Eduardo Cesar<\/span><\/a> Una pel\u00edcula rosa que contiene extracto de uva en su composici\u00f3n, y una transparente, que contiene canelaEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

El segundo pl\u00e1stico se elabora sobre id\u00e9ntica base que el primero, con almid\u00f3n de mandioca, glicerina y nanopart\u00edculas de arcilla. Lo que lo diferencia es el cuarto elemento de su composici\u00f3n, que es un extracto rico en antocianinas, componente natural de las frutas rojas o moradas como la uva, el asa\u00ed, el guapur\u00fa y la mora, por ejemplo. \u201cLa caracter\u00edstica de las antocianinas que aprovechamos en nuestro trabajo es su capacidad de cambiar de color a medida que cambia su pH\u201d, explica Carmen. \u201cComo la alteraci\u00f3n del pH es una de las primeras se\u00f1ales indicativas de que un producto alimenticio est\u00e1 empezando a deteriorarse, nos valemos de eso para producir una pel\u00edcula destinada a embalajes inteligentes, que cambia de color cuando el alimento empieza a echarse a perder. Una paleta de colores en el envase puede indicarle al consumidor si el producto est\u00e1 en buen estado o no.\u201d<\/p>\n

En lo que hace al tercer pol\u00edmero, las pruebas se realizan junto al equipo del profesor Jos\u00e9 Eduardo Krieger, director del Laboratorio de Gen\u00e9tica y Cardiolog\u00eda Molecular del Instituto del Coraz\u00f3n (InCor), de la Facultad de Medicina de la USP. El pl\u00e1stico se emplea con el objetivo de mejorar la eficacia de los injertos venosos utilizados en las cirug\u00edas de revascularizaci\u00f3n mioc\u00e1rdica, m\u00e1s conocidas como bypass,<\/i> o puentes de safena en Brasil. La pel\u00edcula utilizada tiene nanopart\u00edculas de arcilla en su composici\u00f3n, porque la idea es que, con el tiempo, el organismo del paciente la absorba. Adem\u00e1s del almid\u00f3n de yuca y del glicerol, contiene una sustancia llamada carboximetilcelulosa (CMC), un polisac\u00e1rido extra\u00eddo de la celulosa cuya funci\u00f3n consiste en mejorar las propiedades mec\u00e1nicas del pl\u00e1stico.<\/p>\n

Resistencia natural
\n<\/b> En las cirug\u00edas de bypass<\/i>, cuando se extrae un fragmento de vena safena de la pierna para ponerla en el coraz\u00f3n y que funcione como arteria, la necesidad de resistencia es mayor si se la compara con la de su funci\u00f3n natural. Krieger explica que la velocidad del flujo y la presi\u00f3n de la sangre circulante en las venas son menores que en las arterias. Por eso la pared de las primeras es m\u00e1s delgada. Cuando una vena, como en el caso de la safena, es implantada en el coraz\u00f3n, sufre una alteraci\u00f3n brusca de funci\u00f3n y debe adaptarse r\u00e1pidamente a su nuevo rol. La comprensi\u00f3n acerca de c\u00f3mo esto funciona y qu\u00e9 sucede cuando una vena se \u201carterializa\u201d es el objetivo de esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n de Krieger en el InCor. \u201cQueremos saber qu\u00e9 genes y que prote\u00ednas est\u00e1n involucrados en ese proceso\u201d, explica.<\/p>\n

Una vez entendido esto, se podr\u00e1 pensar en nuevas intervenciones destinadas a mejorar el desempe\u00f1o y dotar de mayor durabilidad al bypass<\/i>. Krieger explica que la p\u00e9rdida de los implantes venosos llega al 50% al cabo de 10 a\u00f1os; es como si la \u201cgarant\u00eda expirase en la mitad de los casos\u201d. El trabajo del equipo apunta a la b\u00fasqueda de una alternativa destinada a extender ese plazo. A tal fin, la pel\u00edcula que desarroll\u00f3 Carmen con su equipo est\u00e1 siendo sometida a pruebas en dos funciones. En la primera, se la usa para envolver, es decir, para revestir externamente el implante venoso, dot\u00e1ndolo as\u00ed de una mayor resistencia y sustentaci\u00f3n en las fases iniciales posteriores a la cirug\u00eda. Luego la vena arterializada adquiere sustentaci\u00f3n propia. Y la pel\u00edcula pierde su funci\u00f3n, con lo cual la absorci\u00f3n por parte del organismo se vuelve ventajosa.<\/p>\n

\"Envase

Eduardo Cesar<\/span><\/a> Envase inteligente para uvas que cambia de color cuando se deterioranEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

En la segunda funci\u00f3n, la pel\u00edcula es empleada como plataforma destinada a liberar drogas o sustancias. \u201cSi descubrimos los genes o las prote\u00ednas involucrados en\u00a0 la arterializaci\u00f3n, que la hacen diferente en cada paciente, podremos interferir en el proceso con fines terap\u00e9uticos\u201d, dice Krieger. \u201cDe este modo, si un gen aparece m\u00e1s activo de lo que deber\u00eda, podremos desactivarlo con drogas, por ejemplo\u201d. Para que la pel\u00edcula desarrollada por Carmen pueda desempe\u00f1ar esa funci\u00f3n, debe estar impregnada con drogas, de la misma manera que los otros pl\u00e1sticos los est\u00e1n con sustancias antimicrobianas o que la hacen cambiar de color. Por ahora, las pruebas en el laboratorio de Krieger se realizan in vitro<\/i> con segmentos vasculares y con c\u00e9lulas, y en modelos experimentales, utilizando ratas. M\u00e1s adelante, los experimentos podr\u00e1n hacerse en conejos y cerdos.<\/p>\n

El proyecto de desarrollo de la pel\u00edcula que hace las veces de envoltorio de las venas del coraz\u00f3n es m\u00e1s reciente. Se inici\u00f3 en 2009, durante el doctorado de Helena Aguiar y con financiamiento del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq). Cuenta con la participaci\u00f3n del grupo de investigadores del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos, de la USP, encabezado por el profesor Douglas Franco. El trabajo que est\u00e1 m\u00e1s adelantado es el de desarrollo del pl\u00e1stico con propiedades antimicrobianas que empez\u00f3 en 2004. \u201cNos encontramos en la fase de viabilizar la producci\u00f3n en escala industrial\u201d, revela Carmen. Este proyecto cont\u00f3 con financiaci\u00f3n de la FAPESP. Para el desarrollo de la pel\u00edcula inteligente, el grupo obtuvo becas del CNPq y de la Coordinaci\u00f3n de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes).<\/p>\n

Homog\u00e9neo y biodegradable
\n<\/b>La evoluci\u00f3n de la integraci\u00f3n de las nanopart\u00edculas de arcilla a los pl\u00e1sticos cont\u00f3 con el trabajo de la doctoranda Otilia de Carvalho, quien realiz\u00f3 una pasant\u00eda en la Universidad de Estrasburgo, en Francia, m\u00e1s precisamente en el Laboratorio de Ingenier\u00eda y de Pol\u00edmeros y Altas Tecnolog\u00edas (Lipht, sigla en franc\u00e9s). \u201cMi principal objetivo durante la pasant\u00eda fue elaborar una pel\u00edcula a base de almid\u00f3n nanocompuesto con arcilla y plastificado con glicerol\u201d, comenta. \u201cComo existe una baja compatibilidad entre el almid\u00f3n y la arcilla nativa, prob\u00e9 con dos modificaciones y obtuve materiales mucho m\u00e1s homog\u00e9neos.\u201d<\/p>\n

En un estudio dado a conocer en abril por el Instituto Fraunhofer, de Alemania, tambi\u00e9n se muestra la utilizaci\u00f3n de pel\u00edculas que cambian de color cuando alimentos tales como carnes y peces se encuentran deteriorados. En esta investigaci\u00f3n, llevada adelante por la profesora Anna Hezinger, se emplearon sensores qu\u00edmicos en envases pl\u00e1sticos que responden a las aminas, mol\u00e9culas presentes en el deterioro de las carnes, y cambian el color de la pel\u00edcula que envuelve al producto. Anna cont\u00f3 con financiamiento del Ministerio de Educaci\u00f3n e Investigaci\u00f3n alem\u00e1n, y ahora busca socios en la industria a los efectos de producir los sensores qu\u00edmicos para los envases.<\/p>\n

En cuanto a los pl\u00e1sticos biodegradables en general, es un campo que se encuentra en desarrollo en el mundo. Existen actualmente muchas de esas pel\u00edculas en producci\u00f3n en varios pa\u00edses, tales como Jap\u00f3n, Estados Unidos, Holanda y Brasil. Se las elabora a partir de varias fuentes, tales como mandioca, ma\u00edz, papa, soja y celulosa. En Brasil se est\u00e1 produciendo en escala piloto \u2013a partir del az\u00facar de la ca\u00f1a\u2013 un pl\u00e1stico biodegradable con propiedades similares a las del polipropileno. Este producto, llamado de Biocycle, fue desarrollado en colaboraci\u00f3n entre el Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas (IPT) y el Centro de Tecnolog\u00eda de la Copersucar (CTC) a comienzos de los a\u00f1os 2000. \u201cHoy en d\u00eda la tecnolog\u00eda de producci\u00f3n se encuentra consolidada\u201d, dice el gerente administrativo Eduardo Brondi, de la empresa PHB que produce el biopl\u00e1stico. \u201cToda la producci\u00f3n se destina al desarrollo y a las pruebas de aplicaciones, junto a innumerables socios en todo el mundo\u201d. Entre esas aplicaciones se cuentan piezas de automotores, juguetes, vasos y cubiertos.<\/p>\n

De acuerdo con un estudio de la European Bioplastics, una asociaci\u00f3n creada en 2006 y que representa a los fabricantes, los procesadores y los usuarios de biopl\u00e1sticos y pol\u00edmeros biodegradables y sus derivados, en 2007, seg\u00fan el dato m\u00e1s reciente disponible, la capacidad de producci\u00f3n mundial de biopl\u00e1sticos equival\u00eda a alrededor del 0,3% de la producci\u00f3n mundial de pl\u00e1sticos, derivados principalmente de fuentes petroqu\u00edmicas. La previsi\u00f3n indica que la producci\u00f3n de biopl\u00e1sticos ser\u00e1 de 2,33 millones de toneladas en 2013 y de 3,45 millones de toneladas en 2020.<\/p>\n

El proyecto<\/strong>
\nEnvase activo biodegradable a base de f\u00e9cula de mandioca y aditivos naturales comestibles: elaboraci\u00f3n, caracterizaci\u00f3n y evaluaci\u00f3n (n\u00ba 2005\/51038-1<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong> Auxilio Regular a Proyecto de Investigaci\u00f3n; Co\u00ador\u00addi\u00adna\u00addora<\/strong> Carmen Cecilia Tadini \u2013 USP;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 85.401,19 y US$ 58.250,00 (FAPESP)<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/em>KECHICHIAN, V. et al<\/em>. Natural antimicrobial ingredients incorporated in biodegradable films based on cassava starch<\/a>. LWT \u2013 Food Science and Technology<\/strong>. v. 43, p. 1.088-94. 2010.
\nVEIGA-SANTOS, P. et al<\/em>. Development and evaluation of a novel pH indicator biodegradable film based on cassava starch<\/a>. Journal of Applied Polymer Science<\/strong>. v. 120, p. 1.069-79. 2011.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una pel\u00edcula sensible le muestra al consumidor el deterioro de los alimentos","protected":false},"author":20,"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":[281,119],"coauthors":[112],"class_list":["post-90235","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-biotecnologia-es","tag-farmacologia"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90235","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\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90235"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90235\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90235"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90235"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90235"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=90235"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}