Comprender los mecanismos que permitirán en futuro liberar medicamentos en el lugar y momentos más adecuado fue uno de los objetivos de la investigación liderada por académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Eduardo Lissi.

En la actualidad, los medicamentos que consumimos se liberan en nuestro organismo en un corto período de tiempo; es decir, están diseñados para que su concentración sea adsorbida al momento de su ingesta, perdiendo con el paso del tiempo sus efectos.

Comprender los factores y procesos celulares involucrados en ello fue el motivo del estudio realizado por el investigador de nuestra Universidad, Dr. Eduardo Lissi, quien en colaboración con el grupo de Proteínas de la Facultad de Biología de la Universidad de la Habana (Cuba) y en conjunto con los investigadores Alexis Aspee  (U. de Santiago)  y Marco Antonio Soto (PUC), abordaron el tema.

"Encuentro sumamente interesante el diseño de sistemas ‘inteligentes’ para lograr un determinado efecto, ubicando el transportador en el lugar adecuado y allí poder regular la entrega de la especie bio-activa", agregó el investigador de la Facultad de Química y Biología.

Añade que está "impresionado por la magnitud del problema y por tener la posibilidad de conectar la biofísica básica con sus aplicaciones, particularmente, aquellas asociadas a la posibilidades de elaborar fármacos a la medida para un dado sistema".

Según el mismo investigador, las ventajas en la aplicación que tendría  este tipo de sistemas ‘inteligentes’ podría tender al diseño de medicamentos que se liberen "por ejemplo, cuando el organismo huésped alcanza una dada temperatura y/o un determinado gradiente osmótico", asegurando así una entrega, sostenida en el tiempo de la dosis del medicamento necesitado, aumentado su eficacia.

Otra de las aristas de la investigación y en la  que actualmente se continúa trabajando, adelanta el profesor Lissi, está relacionada con la capacidad de toxinas hemolíticas para generar canales que contribuyan al daño celular controlado, “lo que presenta interesantes posibilidades para la muerte selectiva de agrupaciones celulares que se desean erradicar", afirmó el investigador, quien concluyó así su proyecto Fondecyt 1130867 titulado "Studies on the diffusion of small solutes through lipids bilayers in unilamellar liposomes".

• Reemplazar la cáscara de la tuna por una película comestible, que asegura la estabilidad  microbiológica y bioquímica  del fruto, es el resultado de una investigación financiada por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA). Los detalles los entregó la académica de la Facultad Tecnológica, magíster Laura Almendares, quien destacó que este proyecto surgió cuando agricultores de la comuna de Til Til solicitaron apoyo a nuestra Universidad. El resultado será presentado en la Expo Milán 2015 (Italia).

El estudio, presentado en el Centro de Eventos Nacionales e Internacionales (CENI-VIME), surgió a partir de algunos agricultores de tuna de la comuna de Til Til, quienes se acercaron a la Universidad buscando una solución para mejorar la calidad del producto, quitar las espinas y obtener precios más estables en el mercado, sumándose productores de Melipilla, Pudahuel, la empresa Andes Import, entre otros.

Uno de los principales problemas que tiene este fruto es la presencia de hongos, levaduras y bacterías que, de acuerdo a la literatura, genera un 15 por ciento de pérdidas postcosecha.

De acuerdo a la académica, “actualmente, en el mundo existen tecnologías, sin embargo, a la tuna se le quitaba solo la piel. Nuestra propuesta es reemplazar la cáscara, que es cerca del 20 por ciento del peso del fruto, por una película comestible que permita que el fruto siga vivo y respirando”.

Los ensayos a nivel de laboratorio se han realizado mediante pelado manual y aplicación de la película de recubrimiento mediante inmersión o spray y secado por inyección de aire, donde han destinado un gran esfuerzo para obtener los parámetros higiénicos que permitan evitar la contaminación del producto una vez desprovisto de la cáscara.

Con esto, no solo buscan brindar una solución innovadora sino también extender la vida útil de este fruto. La investigadora señala que el testeo organoléptico ya está realizado y los resultados han sido excelentes.

“El proyecto está en la fase de estudios de mercado y búsqueda de empresas interesadas en el desarrollo a nivel industrial de la iniciativa. En cuanto a la fase técnica está casi listo y debe afinarse solamente el comportamiento de los frutos en atmósfera modificada”, indica Almendares.

El equipo de investigación espera patentar la innovación, sumándose a la política de la Universidad, para luego  ponerla a disposición de empresas interesadas en utilizarla tanto en Chile como en el extranjero.

Transferencia Tecnológica

En la actividad también estuvieron Ruth Salinas y José Manuel Román, quienes se refirieron a aspectos más técnicos de este trabajo, además se presentó el estudio de mercado realizado por la empresa Biotecnología Agropecuaria S.A (BTA).

A la jornada, además, asistió el director de la Dirección de Gestión Tecnológica (DGT) de la Universidad, Dr. Luis Magne, quien se refirió a los lineamientos que tiene el Plantel en torno a materia de transferencia tecnológica, uno de los principales desafíos de Instituciones como la U. de Santiago de Chile.

La autoridad invitó a los presentes a incentivar la participación de estudiantes, reiterando que se encuentran abiertas las postulaciones al Concurso ‘Despega Usach’, que fomenta el emprendimiento a partir de las aplicaciones que surgen de la actividad científica y tecnológica que los alumnos de pre y postgrado desarrollan durante su formación. Las postulaciones son a través del sitio web www.udesantiagoemprende.cl y se mantendrán abiertas hasta el 24 de mayo.

Los resultados de la investigación, iniciada el año 2012, fueron compartidos con productores de tunas provenientes de diferentes localidades, con la finalidad de hacerlos parte de este largo proceso de trabajo.

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El estudio, presentado en el Centro de Eventos Nacionales e Internacionales (CENI-VIME), surgió a partir de algunos agricultores de tuna de la comuna de Til Til, quienes se acercaron a la Universidad buscando una solución para mejorar la calidad del producto, quitar las espinas y obtener precios más estables en el mercado, sumándose productores de Melipilla, Pudahuel, la empresa Andes Import, entre otros.

Uno de los principales problemas que tiene este fruto es la presencia de hongos, levaduras y bacterías que, de acuerdo a la literatura, genera un 15 por ciento de pérdidas postcosecha.

De acuerdo a la académica, “actualmente, en el mundo existen tecnologías, sin embargo, a la tuna se le quitaba solo la piel. Nuestra propuesta es reemplazar la cáscara, que es cerca del 20 por ciento del peso del fruto, por una película comestible que permita que el fruto siga vivo y respirando”.

Los ensayos a nivel de laboratorio se han realizado mediante pelado manual y aplicación de la película de recubrimiento mediante inmersión o spray y secado por inyección de aire, donde han destinado un gran esfuerzo para obtener los parámetros higiénicos que permitan evitar la contaminación del producto una vez desprovisto de la cáscara.

Con esto, no solo buscan brindar una solución innovadora sino también extender la vida útil de este fruto. La investigadora señala que el testeo organoléptico ya está realizado y los resultados han sido excelentes.

“El proyecto está en la fase de estudios de mercado y búsqueda de empresas interesadas en el desarrollo a nivel industrial de la iniciativa. En cuanto a la fase técnica está casi listo y debe afinarse solamente el comportamiento de los frutos en atmósfera modificada”, indica Almendares.

El equipo de investigación espera patentar la innovación, sumándose a la política de la Universidad, para luego  ponerla a disposición de empresas interesadas en utilizarla tanto en Chile como en el extranjero.

Transferencia Tecnológica

En la actividad también estuvieron Ruth Salinas y José Manuel Román, quienes se refirieron a aspectos más técnicos de este trabajo, además se presentó el estudio de mercado realizado por la empresa Biotecnología Agropecuaria S.A (BTA).

A la jornada, además, asistió el director de la Dirección de Gestión Tecnológica (DGT) de la Universidad, Dr. Luis Magne, quien se refirió a los lineamientos que tiene el Plantel en torno a materia de transferencia tecnológica, uno de los principales desafíos de Instituciones como la U. de Santiago de Chile.

La autoridad invitó a los presentes a incentivar la participación de estudiantes, reiterando que se encuentran abiertas las postulaciones al Concurso ‘Despega Usach’, que fomenta el emprendimiento a partir de las aplicaciones que surgen de la actividad científica y tecnológica que los alumnos de pre y postgrado desarrollan durante su formación. Las postulaciones son a través del sitio web www.udesantiagoemprende.cl(link is external) y se mantendrán abiertas hasta el 24 de mayo.

Los resultados de la investigación, iniciada el año 2012, fueron compartidos con productores de tunas provenientes de diferentes localidades, con la finalidad de hacerlos parte de este largo proceso de trabajo.

• En la Fundación Imagen de Chile fue presentada la innovadora nanotecnología desarrollada en nuestro país, que permite elaborar envases sustentables para la industria exportadora de alimentos y que, además, aumenta la vida útil del producto envasado. La investigación fue desarrollada por un equipo liderado por la científica de nuestra Casa de Estudios, Dra. María José Galotto. El encuentro forma parte del Proyecto de Opinión Pública ‘Ciencia Made in Chile’, apoyado por Dicyt y liderado por la académica Gabriela Martínez.

Consolidar a Chile como una potencia alimentaria, es lo que busca un equipo de investigadores encabezados por la Dra. María José Galotto, quienes desarrollaron un señero trabajo enfocado en mejorar las condiciones de los alimentos envasados. Es decir, “que el envase genere un efecto positivo sobre estos, inhibiendo los procesos de deterioro, y dándole un plus”, explica la científica.

 Agrega que “necesitamos envases que sean capaces de permitir que los alimentos lleguen a los mercados de destino en buenas condiciones, pero además que respondan a los requerimientos de los consumidores”, sumándole la creación de un envase amigable con el medio ambiente.

Combatir el inexorable paso del tiempo que afecta la conservación de los alimentos, motivó al trabajo de este grupo de investigadores. “Tenemos que dar respuesta a los requerimientos de los alimentos. Ellos por si solos, sufren procesos de deterioro por lo que necesitamos protegerlos para incrementar su vida”, señala la científica.

La presentación se enmarca en el ciclo de conferencias ‘Ciencia “Made in Chile’, idea encabezada por la académica Gabriela Martínez, que busca destacar proyectos de alto impacto para el país, que se desarrollan en nuestra Universidad, y que ya ha dado a conocer interesantísimas y pioneras iniciativas en el área.

Propiedades

La investigación de la Dra. Galotto es un nuevo paradigma en cuanto a envases de alimentos, ya que explica que lo clásico es ver el asunto como un recipiente que contiene una sustancia comestible y que mantiene una actitud pasiva frente a este. Sin embargo, esta propuesta busca “un envase que durante el tiempo de contacto con el alimento, ejerza un efecto beneficioso sobre éste”.    

En este sentido, se busca incorporar compuestos que tienen propiedades beneficiosas, sobre el alimento envasado -en los materiales del envase-, de forma que adquiera una mayor calidad, vida útil e inocuidad el contenido. “Hemos utilizado extractos de plantas autóctonas chilenas que reconocemos porque tienen propiedades antimicrobianas y antioxidantes como maqui, murtilla y calafate”, comenta la experta. 

A través de la nanotecnología, la investigadora y su equipo, han logrado mejorar las propiedades de los envases, consiguiendo agentes activos que mejoran las materias que contienen. Hasta el momento, se han desarrollado envases para frutas, y salmón. Además, actualmente, la Dra. Galotto trabaja para extender su técnica hacia productos como queso fresco y pan.

Advierte la Dra. Galotto que cada tipo de alimento presenta necesidades específicas dependiendo de su proceso de deterioro, por lo que requiere estudio de caso a caso. Sin embargo, los resultados son bastante satisfactorios. “Dependiendo del tipo de producto, hemos incrementado vidas útiles desde un 15 a un 30 %”, dice la experta. Además, los costos de producir los nuevos envases son entre un 3 a un 5% más altos.

“Apuesta por los investigadores”

Para la Dra. Galotto el rol de la Universidad de Santiago ha sido fundamental pues, además de “darnos todos los recursos y el apoyo a lo que son proyectos de innovación y desarrollo, apuesta por los investigadores y por la participación en proyectos de investigación”.

“Además pertenecemos al Centro de Desarrollo para la Nanociencia y la Nanotecnología (CEDENNA) que está inserto en la Universidad de Santiago y a través del cual hemos podido utilizar en mayor medida la nanotecnología y juntarnos con otros grupos de investigación en desarrollos específicos”, concluye.

Difusión internacional

La Fundación Imagen de Chile difundió una información de este proyecto, el que ha sido replicado por importantes medios internacionales, como Univisión, Libre Prensa, Colombia.com, Bolivia en tus manos, entre otros.

El documento recibido por las áreas científicas de diarios, agencias, sitios especializados, radioemisoras y canales de televisión se titula ‘ Desarrollan en Chile innovadora nanotecnología que alarga la vida útil de alimentos de exportación’, especificando en la ‘bajada informativa’ que ‘se trata de una línea de investigación pionera a nivel mundial que utiliza componentes de hojas y frutos autóctonos de Chile para la elaboración de envases que prolongan la conservación de alimentos de exportación y que cuidan el medio ambiente al utilizar materiales biodegradables’.

El texto es el siguiente:

Una innovadora solución para la industria alimentaria chilena y mundial es la que propone la doctora María José Galotto, científica de la Universidad de Santiago de Chile, quien desarrolló una nueva tecnología que permite mejorar la conservación de los alimentos de exportación y alargar su vida útil hasta en un 30%.

La tecnología utilizada incorpora nanopartículas en la elaboración de envases activos, extraídas de frutos como maqui, murtilla y calafate que inhiben el crecimiento de bacterias y retarda el proceso de oxidación. “La idea es incorporar en envases de alimentos sustancias que ejerzan un efecto beneficioso sobre el contenido. Por ejemplo, materias antimicrobianas o antioxidantes que se vayan liberando durante el tiempo que el alimento está envasado y que hagan que éste dure más y adquiera mayor calidad. Actualmente lo estamos probando en hortalizas, uvas, paltas y kiwis”, comenta la doctora Galotto. También asegura que se está trabajando con la industria del salmón y se está explorando para aplicar la tecnología en quesos y pan.

Este tipo de envases también representa un aporte en términos medioambientales por la utilización de polímeros biodegradables, en el marco de una industria que por sus características de distribución, usa una gran cantidad de plástico. “En este proyecto utilizamos componentes de hojas y frutos autóctonos de Chile, lo que hace que el producto sea púnico en su tipo y con ventajas comparativas respecto de otros similares que existen en el mercado”, explica la Dra. Galotto. 

La Directora Ejecutiva de la Fundación Imagen de Chile, Myriam Gómez, valoró que se desarrollen líneas de investigación de este nivel en el país, ya que “pone a Chile a la vanguardia científica mundial, prestigiando tanto al país como a sus investigadores. Además, la aplicación de esta tecnología en la industria alimentaria chilena permitirá tener una gran ventaja competitiva en diversos productos de exportación que llevan el nombre de Chile al mundo, mejorando su calidad, presentación y ofreciendo un producto amigable con el medio ambiente, lo que sin duda genera un impacto positivo en la imagen de nuestro país”. 

En la misma línea, la doctora Galotto señaló que si Chile quiere ser una potencia agroalimentaria la industria debe incorporar la innovación en sus procesos. Además,  destacó la importancia del desarrollo de la investigación en las instituciones de nivel superior, especialmente la desarrollada a través del Laboratorio de Envases de la Universidad de Santiago de Chile, LABEN Chile. “La nanotecnología ha sido y es una herramienta para los nuevos desarrollos y desafíos, que nos han permitido posicionarnos como laboratorio de investigación reconocido y de referencia a nivel internacional”.

Consolidar a Chile como una potencia alimentaria, es lo que busca un equipo de investigadores encabezados por la Dra. María José Galotto, quienes desarrollaron un señero trabajo enfocado en mejorar las condiciones de los alimentos envasados. Es decir, “que el envase genere un efecto positivo sobre estos, inhibiendo los procesos de deterioro, y dándole un plus”, explica la científica.

Agrega que “necesitamos envases que sean capaces de permitir que los alimentos lleguen a los mercados de destino en buenas condiciones, pero además que respondan a los requerimientos de los consumidores”, sumándole la creación de un envase amigable con el medio ambiente.

Combatir el inexorable paso del tiempo que afecta la conservación de los alimentos, motivó al trabajo de este grupo de investigadores. “Tenemos que dar respuesta a los requerimientos de los alimentos. Ellos por si solos, sufren procesos de deterioro por lo que necesitamos protegerlos para incrementar su vida”, señala la científica.

La presentación se enmarca en el ciclo de conferencias ‘Ciencia “Made in Chile’, idea encabezada por la académica Gabriela Martínez, que busca destacar proyectos de alto impacto para el país, que se desarrollan en nuestra Universidad, y que ya ha dado a conocer interesantísimas y pioneras iniciativas en el área.

Propiedades

La investigación de la Dra. Galotto es un nuevo paradigma en cuanto a envases de alimentos, ya que explica que lo clásico es ver el asunto como un recipiente que contiene una sustancia comestible y que mantiene una actitud pasiva frente a este. Sin embargo, esta propuesta busca “un envase que durante el tiempo de contacto con el alimento, ejerza un efecto beneficioso sobre éste”.   

En este sentido, se busca incorporar compuestos que tienen propiedades beneficiosas, sobre el alimento envasado -en los materiales del envase-, de forma que adquiera una mayor calidad, vida útil e inocuidad el contenido. “Hemos utilizado extractos de plantas autóctonas chilenas que reconocemos porque tienen propiedades antimicrobianas y antioxidantes como maqui, murtilla y calafate”, comenta la experta.

A través de la nanotecnología, la investigadora y su equipo, han logrado mejorar las propiedades de los envases, consiguiendo agentes activos que mejoran las materias que contienen. Hasta el momento, se han desarrollado envases para frutas, y salmón. Además, actualmente, la Dra. Galotto trabaja para extender su técnica hacia productos como queso fresco y pan.

Advierte la Dra. Galotto que cada tipo de alimento presenta necesidades específicas dependiendo de su proceso de deterioro, por lo que requiere estudio de caso a caso. Sin embargo, los resultados son bastante satisfactorios. “Dependiendo del tipo de producto, hemos incrementado vidas útiles desde un 15 a un 30 %”, dice la experta. Además, los costos de producir los nuevos envases son entre un 3 a un 5% más altos.

“Apuesta por los investigadores”

Para la Dra. Galotto el rol de la Universidad de Santiago ha sido fundamental pues, además de “darnos todos los recursos y el apoyo a lo que son proyectos de innovación y desarrollo, apuesta por los investigadores y por la participación en proyectos de investigación”.

“Además pertenecemos al Centro de Desarrollo para la Nanociencia y la Nanotecnología (CEDENNA) que está inserto en la Universidad de Santiago y a través del cual hemos podido utilizar en mayor medida la nanotecnología y juntarnos con otros grupos de investigación en desarrollos específicos”, concluye.

Difusión internacional

La Fundación Imagen de Chile difundió una información de este proyecto, el que ha sido replicado por importantes medios internacionales, como Univisión, Libre Prensa, Colombia.com, Bolivia en tus manos, entre otros.

El documento recibido por las áreas científicas de diarios, agencias, sitios especializados, radioemisoras y canales de televisión se titula ‘ Desarrollan en Chile innovadora nanotecnología que alarga la vida útil de alimentos de exportación’, especificando en la ‘bajada informativa’ que ‘se trata de una línea de investigación pionera a nivel mundial que utiliza componentes de hojas y frutos autóctonos de Chile para la elaboración de envases que prolongan la conservación de alimentos de exportación y que cuidan el medio ambiente al utilizar materiales biodegradables’.

El texto es el siguiente:

Una innovadora solución para la industria alimentaria chilena y mundial es la que propone la doctora María José Galotto, científica de la Universidad de Santiago de Chile, quien desarrolló una nueva tecnología que permite mejorar la conservación de los alimentos de exportación y alargar su vida útil hasta en un 30%.

La tecnología utilizada incorpora nanopartículas en la elaboración de envases activos, extraídas de frutos como maqui, murtilla y calafate que inhiben el crecimiento de bacterias y retarda el proceso de oxidación. “La idea es incorporar en envases de alimentos sustancias que ejerzan un efecto beneficioso sobre el contenido. Por ejemplo, materias antimicrobianas o antioxidantes que se vayan liberando durante el tiempo que el alimento está envasado y que hagan que éste dure más y adquiera mayor calidad. Actualmente lo estamos probando en hortalizas, uvas, paltas y kiwis”, comenta la doctora Galotto. También asegura que se está trabajando con la industria del salmón y se está explorando para aplicar la tecnología en quesos y pan.

Este tipo de envases también representa un aporte en términos medioambientales por la utilización de polímeros biodegradables, en el marco de una industria que por sus características de distribución, usa una gran cantidad de plástico. “En este proyecto utilizamos componentes de hojas y frutos autóctonos de Chile, lo que hace que el producto sea púnico en su tipo y con ventajas comparativas respecto de otros similares que existen en el mercado”, explica la Dra. Galotto.

La Directora Ejecutiva de la Fundación Imagen de Chile, Myriam Gómez, valoró que se desarrollen líneas de investigación de este nivel en el país, ya que “pone a Chile a la vanguardia científica mundial, prestigiando tanto al país como a sus investigadores. Además, la aplicación de esta tecnología en la industria alimentaria chilena permitirá tener una gran ventaja competitiva en diversos productos de exportación que llevan el nombre de Chile al mundo, mejorando su calidad, presentación y ofreciendo un producto amigable con el medio ambiente, lo que sin duda genera un impacto positivo en la imagen de nuestro país”.

En la misma línea, la doctora Galotto señaló que si Chile quiere ser una potencia agroalimentaria la industria debe incorporar la innovación en sus procesos. Además,  destacó la importancia del desarrollo de la investigación en las instituciones de nivel superior, especialmente la desarrollada a través del Laboratorio de Envases de la Universidad de Santiago de Chile, LABEN Chile. “La nanotecnología ha sido y es una herramienta para los nuevos desarrollos y desafíos, que nos han permitido posicionarnos como laboratorio de investigación reconocido y de referencia a nivel internacional”.

• Investigadores de la Facultad de Química y Biología de nuestra Universidad descubrieron la existencia de canales iónicos TRP funcionales en la especie de alga marina ‘Ulva compressa’, similar a los que se encuentran en el sistema nervioso de mamíferos y humanos. "En un principio era difícil pensar que existían este tipo de canales en un alga marina, sobre todo cuando éstas existen en mamíferos pero no en plantas terrestres", indica la Dra. Alejandra Moenne, del Departamento de Biología.

Los canales TRP son sensores celulares capaces de detectar y responder a diferentes estímulos del ambiente como los cambios de temperatura, el dolor, el gusto siendo claves en muchos procesos fisiológicos.

"En un principio era difícil pensar que existían este tipo de canales en un alga marina, sobre todo cuando estas existen en mamíferos pero no en plantas terrestres", indica la Dra. Alejandra Moenne, del Departamento de Biología de la U. de Santiago.

"Antes de tener estos resultados, descubrimos que el estrés por cobre activa canales de calcio dependiente de voltaje (VDCC) similares a los que están en sistema nervioso central de mamíferos. ¿Cómo era posible entonces, que se activaran canales dependientes de voltaje? Se nos ocurrió que la activación de los VDCC dependía de la activación previa de canales TRP, algo difícil de imaginar en un alga marina", explica la investigadora.

Los resultados implican un cambio en cómo es concebido el funcionamiento fisiológico de las algas marinas, organismos presentes en la Tierra desde hace aproximadamente mil millones de años, y fueron publicados en la revista Frontiers in Plant Science bajo el título "Copper-induced activation of TRP channels promotes extracellular calcium entry, activation of CaMs and CDPKs, copper entry and membrane depolarization in Ulva compressa".

Expplica la investigadora que descubrieron “no solamente que existen canales TRP funcionales que responden a cobre sino que también el estrés por cobre induce liberación de aminoácidos y neurotransmisores derivados de aminoácidos iguales a los que secretan las neuronas en seres humanos. Yendo aún más lejos,tenemos evidencia preliminar que existiría comunicación entre diferentes especies de algas marinas mediada por estas moléculas”.

Futuras investigaciones

En términos de investigación, y dada las nuevas interrogantes, la Dra. Moenne adelantó su intención de postular a un Proyecto Anillo junto con a los investigadores Juan Pablo García-Huidobro (U. de Santiago), Claudio Sáez (Universidad de Playa Ancha) y  Erasmo Macaya (Universidad de Concepción) con el fin de profundizar el conocimiento en torno a la comunicación entre algas marinas verdes, rojas y pardas.

"Dado que las algas liberan aminoácidos y neurotrasmisores -y tienen canales tipo TRP  y canales dependientes de voltaje- el funcionamiento de las algas se parecería cada vez más a las neuronas pero con una respuesta más lenta a los minutos y horas, en vez de milisegundos como en las neuronas", explicó.

El paper  "Copper-induced activation…” (que recibió las felicitaciones del Editor de la revista Frontiers in Plant Science) fue escrito por el equipo de investigación de este proyecto, integrado por Melissa Gómez, Alberto González, Claudio Sáez, Bernardo Morales y Alejandra Moenne), y se encuentra disponible en línea: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2015.00182/abstract

Los canales TRP son sensores celulares capaces de detectar y responder a diferentes estímulos del ambiente como los cambios de temperatura, el dolor, el gusto siendo claves en muchos procesos fisiológicos.

"En un principio era difícil pensar que existían este tipo de canales en un alga marina, sobre todo cuando estas existen en mamíferos pero no en plantas terrestres", indica la Dra. Alejandra Moenne, del Departamento de Biología de la U. de Santiago.

"Antes de tener estos resultados, descubrimos que el estrés por cobre activa canales de calcio dependiente de voltaje (VDCC) similares a los que están en sistema nervioso central de mamíferos. ¿Cómo era posible entonces, que se activaran canales dependientes de voltaje? Se nos ocurrió que la activación de los VDCC dependía de la activación previa de canales TRP, algo difícil de imaginar en un alga marina", explica la investigadora.

Los resultados implican un cambio en cómo es concebido el funcionamiento fisiológico de las algas marinas, organismos presentes en la Tierra desde hace aproximadamente mil millones de años, y fueron publicados en la revista Frontiers in Plant Science bajo el título "Copper-induced activation of TRP channels promotes extracellular calcium entry, activation of CaMs and CDPKs, copper entry and membrane depolarization in Ulva compressa".

Expplica la investigadora que descubrieron “no solamente que existen canales TRP funcionales que responden a cobre sino que también el estrés por cobre induce liberación de aminoácidos y neurotransmisores derivados de aminoácidos iguales a los que secretan las neuronas en seres humanos. Yendo aún más lejos,tenemos evidencia preliminar que existiría comunicación entre diferentes especies de algas marinas mediada por estas moléculas”.

Futuras investigaciones

En términos de investigación, y dada las nuevas interrogantes, la Dra. Moenne adelantó su intención de postular a un Proyecto Anillo junto con a los investigadores Juan Pablo García-Huidobro (U. de Santiago), Claudio Sáez (Universidad de Playa Ancha) y  Erasmo Macaya (Universidad de Concepción) con el fin de profundizar el conocimiento en torno a la comunicación entre algas marinas verdes, rojas y pardas.

"Dado que las algas liberan aminoácidos y neurotrasmisores -y tienen canales tipo TRP  y canales dependientes de voltaje- el funcionamiento de las algas se parecería cada vez más a las neuronas pero con una respuesta más lenta a los minutos y horas, en vez de milisegundos como en las neuronas", explicó.

• El proyecto Fondecyt Regular “Identificación de variantes genéticas subyacentes de asimilación del nitrógeno en diversas levaduras naturales", dirigido por el Dr. Claudio Martínez, del Centro de Estudios en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Cecta, se propone un nuevo mecanismo para fermentar vino independiente de los niveles de nitrógeno que presente el mosto. El estudio se prolongará hasta el año 2019 y participan, además, investigadores de nuestro Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, y expertos internacionales del CNRS de Niza (Francia) y el IATA de Valencia (España).

Las levaduras son esenciales en la fermentación del vino, convirtiendo el azúcar de las uvas en alcohol. Sin embargo, en la actualidad, las levaduras industriales no garantizan llegar al final del proceso de fermentación, generando pérdidas económicas en la industria vitivinícola nacional.

“Se estima que cerca del 40 por ciento de las fermentaciones se paran, teniendo un impacto muy fuerte en la industria. Si se detiene la fermentación tienes miles de litros que dejan de fermentar, lo que significa gastar más dinero para terminar el proceso, agregando más levadura o nutrientes. Esto afecta características del vino, no alcanzando la calidad esperada”, destaca el director del Centro de Estudios en Ciencia y Tecnología de los Alimentos (Cecta), Dr. Claudio Martínez.

Para poder resolver esta problemática, él con académicos de la Universidad de Santiago desarrollan el proyecto Fondecyt Regular “Identificación de variantes genéticas subyacentes de asimilación del nitrógeno en diversas levaduras naturales", el cual se extenderá hasta el 2019.

“Las levaduras para poder crecer y hacer bien su trabajo requieren ciertos nutrientes en niveles abundantes, como el nitrógeno. Algunos mostos vienen bajos en nitrógeno y la levadura ahí no crece bien y el producto no es muy bueno. Nosotros estudiaremos los genes de levaduras silvestres chilenas y de otros países buscando los que permiten que la levadura sea capaz de tomar el nitrógeno, independiente de sus niveles, y fermentar el mosto eficientemente”,  explica el académico.

Las levaduras descritas han sido recolectadas por investigadores del Cecta durante la última década, logrando el mayor cepario chileno de este microorganismo. Con este registro, en un proyecto Fondef anterior, el mismo centro de estudios desarrolló una levadura, Fermicru XL, que hoy está patentada y es comercializada a nivel mundial.

“Lo que se busca en este nuevo estudio es lograr identificar los genes con las funciones descritas y mejorar genéticamente las levaduras industriales; algo que no se ha desarrollado antes en Chile. Primero buscaremos genes con las características deseadas en las levaduras silvestres y luego mejoraremos una cepa industrial, pero sin ocupar técnicas de transgenia”, señala.

Este proyecto tendrá la colaboración de la Dra. Amparo Querol del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) de Valencia, España; y del Dr. Gianni Liti del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) de Niza, Francia. En ambos centros se trabajará en el mejoramiento genético de la levadura y el desarrollo de procesos de indagación genética, permitiendo el acceso a sus colecciones de cepas silvestres de levaduras.

“Ellos tienen levaduras que han recolectado en todo el mundo, las cuales representan sobre el 70 por ciento de la variabilidad genética de levaduras a nivel mundial. Entonces también es una fuente muy importante de genes que nosotros tendremos para desarrollar la investigación”.

El equipo de investigación estará también compuesto por la Dra. Angélica Ganga, académica del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos y el Dr. Francisco Cubillos, del Cecta, junto con el Dr. Álvaro Díaz, de la UC de Valparaíso, y el Dr. Cristián Araneda, de la Universidad de Chile.

“Es importante estudiar las levaduras silvestres, ya que se asume que estas se han acondicionado a ciertos factores del medio ambiente, siendo sus características potenciales soluciones para la industria. La oportunidad de estudiarlas nos permite avanzar en algunas problemáticas, desarrollar mejoramiento genético y, si todo sale como esperamos, patentar futuras levaduras basadas en especies nativas de nuestro país,” expresa el académico.

• ‘Entre biología y Utopía: Semblantes Ideológicos en las Ciencias de la Vida’ es el nombre del Fondecyt de Iniciación que dirige el Dr. Maurizio Espósito, que permitirá sinergias entre la investigación biomédica, comunicación y sus interacciones futuras. El estudio (de dos años) busca validar la importancia de las relaciones entre distintas disciplinas.

Analizar la relación histórica y filosófica entre conocimientos biológicos y sus múltiples usos políticos, ideológicos y tecnocráticos, es el objetivo del proyecto Fondecyt de Iniciación que dirige el Dr. Maurizio Esposito. Para ello, el académico del Departamento de Filosofía de esta Casa de Estudios revisará algunos casos particulares asociados a las ciencias de la vida durante el siglo XX y XXI, como el desarrollo de las ciencias genómicas en Latinoamérica.

Según el Dr. Esposito, “es sumamente importante entender las implicaciones filosóficas y políticas de la investigación biomédica. Más allá de una crítica preconcebida, una exaltación superficial de la ciencia o una discusión puramente abstracta de lo que debería ser bueno o malo hacer”.

De acuerdo al investigador algunas disciplinas biológicas fueron formuladas a partir de ambiciosas políticas científicas, cuyos principios todavía se entrecruzan con las utopías biotecnológicas e ideologías contemporáneas.

“Creo que muchos hablan de biotecnología o tecnología con una tendencia a criticar o a glorificar los acontecimientos científicos o tecnológicos sin realmente entenderlos, y entenderlos no significa solo conocer los detalles técnicos propios de una disciplina, sino también tener una idea concreta de las controversias, intereses, ideas, instituciones y ambiciones de los actores involucrados en el gran contenedor que llamamos tecno-ciencia, lo que implica un enfoque interdisciplinario”, señala.

Lineamientos generales

En este proyecto Fondecyt de Iniciación, el académico expande su línea de investigación con la finalidad de abordar diversos casos nacionales y latinoamericanos, agregando que “hay que aclarar que mi interés en este proyecto no es criticar los acontecimientos científicos. Tampoco es proponer moralejas filosóficas basadas en fantasías de ciencia ficción, sino que se pretende engranar la investigación biotecnológica con el auxilio de la historia de la ciencia y de las herramientas interdisciplinarias ofrecidas desde los estudios sobre la ciencia, tecnología y sociedad”.

Dentro de las posibles opciones de difusión del proyecto, el docente valora la discusión que se puede dar entre distintas disciplinas de estudio, agregando además se organizarán diversos eventos de discusión donde académicos y también la comunidad en general, podrán participar y reflexionar al respecto de estos temas.
 

• Una bolsa plástica demora mil años en descomponerse. Ante ello, una alternativa son los materiales biodegradables. En este contexto se desarrolla el estudio liderado por la Dra. Ana Carolina López de Dicastillo, integrante del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología -Cedenna- de nuestra Universidad. Gracias a la técnica de electrospinning obtendrán nanopartículas capaces de mejorar las propiedades de materiales biodegradables, con el fin de obtener -a largo plazo- un envase más amigable con el medio ambiente.

Como se conoce, una bolsa plástica demora mil años en descomponerse, afectando el entorno. Una alternativa a este problema son los materiales biodegradables, que son altamente beneficiosos para el medio ambiente cuando se desechan de forma correcta, sin embargo, estos no poseen las mismas propiedades barrera ni mecánicas que los derivados del petróleo, por lo que se tornan frágiles y altamente permeables.

Gracias a la técnica de electrospinning obtendrán nanopartículas capaces de mejorar las propiedades de materiales biodegradables, con el objetivo de, a largo plazo, obtener un envase más amigable con el medio ambiente. El estudio es liderado por la Dra. Ana Carolina López de Dicastillo, integrante del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (Cedenna).

El proyecto Fondecyt Regular, que se encuentra en su segundo año de ejecución, busca a través de la incorporación de nanopartículas obtenidas a partir de la técnica de electrospinning que ha sido muy poco utilizada en el país, mejorar las propiedades de un material biodegradable para su posterior uso como envase de alimentos.

El proceso de electrospinning permite obtener fibras por medio de estiramiento coaxial de una solución viscoelástica, estas fibras poseen diámetros que van desde la escala de micras a los nanómetros, donde es posible encontrar características únicas.

Debido a su atractivo, esta técnica ha sido ampliamente estudiada durante los últimos años para una variedad de aplicaciones, como ingeniería de tejidos, generación de membranas especiales y aplicaciones médicas para el reemplazo de huesos e implantes dentales y, en el caso de este proyecto, se orienta a mejorar las propiedades de materiales biodegradables para su uso en la industria alimentaria. Agregando que “además de trabajar y desarrollar nanopartículas y nanofibras, con esta técnica se pueden encapsular compuestos activos para su posterior liberación, lo que también es muy interesante en el área de alimentos”.

Aparte de mejorar las propiedades esenciales de un polímero biodegradable, buscará  crear un envase biodegradable que contenga propiedades antioxidantes y antimicrobianas, para proteger al alimento del ataque de microorganismos y de la oxidación, lo que -a su vez- prolongaría su vida útil.

La Dra. López de Dicastillo, investigadora responsable, explica que además “algunas de las expectativas que tenemos con el trabajo es tratar de implantar el concepto de la reducción de uso de plásticos en la vida cotidiana, la sustitución de los materiales clásicos por los biodegradables y  la conciencia del reciclaje y la sustentabilidad”.

La meta de esta académica es sensibilizar a la población sobre la problemática de la acumulación de residuos plásticos y la necesidad de sustituir materiales derivados del petróleo, que es una fuente no renovable, por materiales biodegradables.

“Estos materiales, sin embargo, todavía no tienen las propiedades que el mercado requiere, por eso proponemos mejorarlas y  una de las soluciones es la nanotecnología. Ahí entramos con nuestro proyecto desarrollando un tipo de nanopartícula que pueda ayudar a que las propiedades de los materiales biodegradables se asemejen a las del plástico convencional y comercial”, señala la doctora.

A lo anterior, agrega que “pretendemos difundir esta investigación a distintos niveles, desde enseñar a los niños la importancia y existencia de los materiales biodegradables y hacer énfasis en el reciclaje, hasta congresos y ponencias científicas”, concluye la investigadora.