   Foto: FreePik Mediante aplicación de procesos enzimáticos, filtración por membranas, ultrasonidos y nanotecnología, se espera producir nuevos alimentos, biofármacos, nutracéuticos y biogás.  n fuerte impulso a la modernización de la industria láctea en Chile está propiciando la Escuela de Alimentos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV). Esto, mediante un proyecto que integra distintas tecnologías para procesar la leche descremada, aprovechando casi la totalidad de la materia prima y generando un mínimo de residuos. La iniciativa apunta a elaborar, a partir de suero nativo –no tratado químicamente y obtenido de la leche descremada–, alimentos o subproductos lácteos, además de nutracéuticos. Asimismo, busca obtener principios activos empleados en biofármacos que traten enfermedades como el colesterol alto, la hipertensión o diabetes. A su vez, el remanente (es decir, los azúcares más pequeños), podrían ser usados en la generación de biocombustible. Este proyecto, a cargo del académico y jefe de Investigación de la Escuela de Ingeniería de Alimentos y miembro del comité académico del Doctorado en Ciencias Agroalimentarias de la PUCV, Andrés Córdova, es financiado a través de un Fondecyt Regular adjudicado en 2024. Enmarcado en el concepto de biorrefinería de sistemas agroalimentarios, el proyecto busca “focalizar la producción para obtener cero residuos a través del aprovechamiento integral de todos los componentes que están presentes en una matriz agroalimentaria”, explica Córdova. “Así, en lugar de mantener la relación lineal de una materia prima igual a un solo producto, buscamos que a partir de esa misma materia prima, se obtengan diversos productos con diferentes usos”, agrega el académico. DISTINTOS PROCESOS Actualmente, en Chile por cada 1 kilo de queso que se produce, se generan 9 kilos de suero que, tras ser tratado y desmineralizado, se valoriza de distintas maneras. Ésa es la forma clásica de hacerlo, pero no genera productos de mayor valor económico. “Sin embargo, la industria moderna, sobre todo la europea, está focalizada en fraccionar los componentes que están presentes en una matriz antes de su uso”, explica el investigador. “En el caso de la leche -agrega-, es posible separar sus proteínas antes de procesarla y se obtiene un suero puro, sin sales y sin químicos, denominado suero nativo, que es el mejor punto de partida para obtener productos de valor agregado para su uso en fórmulas maternizadas, ingredientes o suplementos alimentarios para deportistas, entre otros”. Córdova, añade que se trata de una importante innovación que apunta a implementar tecnologías que se suelen emplear en forma separada. “Estamos tratando de integrar simultáneamente más de una tecnología, algo que se conoce como intensificación del proceso. Esto se traduce en diseñar equipos y plantas procesadoras de menor tamaño”, especifica. “La premisa -añade- es realizar más con menos. Esto tiene una implicancia importante para la sustentabilidad de los procesos, porque significa que hay que ocupar menos volúmenes de agua, menos cantidad de energía, menos cantidad de solventes y menos tiempo”. “Nuestra propuesta en este proyecto es que tomemos ese suero nativo y vayamos separándolo en distintas fracciones, conforme a la composición química que tiene”, enfatiza. La novedad que propone la investigación de la PUCV radica en la utilización de sistemas de separación avanzados, que incluyen biotecnología enzimática, tecnología de membranas, ultrasonidos y nanotecnología”. BIOECONOMÍA CIRCULAR El proyecto que lidera la Escuela de Alimentos de la PUCV, también está comprometido con la sustentabilidad y apunta a utilizar gran parte de la materia prima para diferentes usos, minimizando los residuos. De este modo, se espera que al término del proceso de biorrefinería propuesto, se genere un material no utilizado (básicamente azúcares pequeños o mono y disacáridos, tales como lactosa y glucosa), también pueda utilizarse para otros fines. “La idea es tomar ese remanente para evaluar si es posible generar biogás y con ello producir parte de la electricidad necesaria para que funcione el proceso, autoalimentándose”, explica Andrés Córdova. Otros productos que podrían obtenerse son biogás o nuevos tipos de biofertilizante, aunque ello dependerá de las propiedades de fermentación que se logren con cada uno de los microorganismos evaluados. “Todo es un sistema de bioeconomía circular”, detalla el académico. Esta investigación cuenta con la participación de académicos de la Escuela de Ingeniería Bioquímica y la Escuela de Agronomía de la PUCV, además de científicos de universidades de Canadá, Brasil e Italia.
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   Investigación desarrollada en la Escuela de Agronomía de la PUCV podría sentar las bases para producir nuevas variedades del fruto, pensando en abrir las exportaciones a otros mercados.  ediante avanzadas técnicas de investigación, expertos de la Escuela de Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, estudian mecanismos para mejorar la calidad de las cerezas chilenas, generar otras variedades y abrir nuevos mercados de exportación. El estudio, liderado por el investigador Patricio Tapia, utiliza giberelina (hormona vegetal que controla el crecimiento y desarrollo de las plantas), tanto en altas concentraciones como inhibiendo su acción, para predecir cómo será el proceso de formación del carozo dentro del fruto y su tamaño final. “Una de las principales características que el mercado está buscando es diversificar los productos (tipos de fruto) para apuntar a varios segmentos. Esta investigación podría sentar las bases para apoyar la generación de nuevas variedades, quizás con características o tipologías novedosas de frutos, que nos permitan abrirnos a nuevos mercados, además de China”, precisó Tapia. El cerezo dulce (Prunus avium L.) es un frutal caducifolio cultivado comercialmente en climas templados que pertenece a la familia de las rosáceas. Destaca por su alto valor comercial en todo el mundo. En 2022 demostró su importancia como producto de exportación con el aumento de 2,2 millones de toneladas de producción a nivel mundial. En dicho escenario, Chile destaca entre los cinco mayores productores de cerezas, con una producción que supera las 354 mil toneladas y unos ingresos cercanos a los USD 2 mil millones. INTERVENCIÓN GENÉTICA La investigación se enmarca en un proyecto Fondecyt Postdoctoral, cuyo principal aporte se centra en la obtención de información sobre el desarrollo del carozo en el cerezo, y en cómo la inhibición o aumento de giberelinas puede afectar tanto el tamaño como el proceso de lignificación del mismo. La lignificación es un proceso que endurece las paredes de las plantas y, en este caso, implica el endurecimiento del endocarpio –la parte que rodea a las semillas–, para transformarse en el carozo. “El estudio permitirá identificar genes marcadores de desarrollo asociados al tamaño del carozo o al proceso de lignificación, proponiendo una lista de genes candidatos conectados a través de un “hub” de regulación que guíen esfuerzos futuros de programas de mejora y edición genética”, explica Patricio Tapia. “Desde lo metodológico -agrega-, esta investigación genera una base de datos transcriptómicos y concentración de fitohormonas que permitirá identificar procesos postranscripcionales de tejido específico que regulan los estadios tempranos del desarrollo del fruto”. Como producto final, el proyecto persigue la creación de una base de datos enriquecida con información útil para los productores de cerezos y otros frutos del género prunus –como damascos, duraznos y nectarines– cuyo carozo ocupa alrededor de un tercio del fruto. Esto permitiría conocer mejor los mecanismos que actúan sobre el desarrollo del carozo, al ser expuesto el fruto a distintos factores externos como agregar o inhibir una fitohormona como la giberelina. “También hay otros frutos que tienen un grado de lignificación en el centro, como las manzanas y las peras, que se pueden ver beneficiados por la comprensión de estos mecanismos asociados a la giberelina”, detalla Tapia. Con una duración de tres años, esta investigación se encuentra en una etapa inicial consistente en pruebas donde se aplica tanto el inhibidor como la giberelina externa en los cerezos, para evaluar características fisiológicas del carozo y del fruto completo durante las distintas etapas del desarrollo. La segunda fase considera la extracción de ARN para entender qué está ocurriendo entre la carne y el carozo. Y la tercera etapa consistirá en repetir este mismo experimento, pero utilizando técnicas de biología molecular para validar y evaluar los resultados obtenidos.
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    Escuela de Alimentos de la destacada casa de estudios superiores, será anfitriona del XXIII Congreso ALACCTA y del XXIV Congreso de SOCHITAL, que se realizarán en la ciudad puerto entre el 9 y 11 de abril.  ajo el lema “Alimentos para el mañana: Ciencia, Tecnología e Innovación para una alimentación sostenible y saludable”, expertos de Chile y el mundo se darán cita en la Escuela de Alimentos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. El marco de este trascendental acontecimiento, será la realización del XXIII Congreso de la Asociación Latinoamericana y del Caribe de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ALACCTA), y del XXIV Congreso de la Asociación Chilena de Ciencia y Tecnología de Alimentos (SOCHITAL), de los que la destacada casa de estudios superiores de la ciudad puerto, será anfitriona. Este importante encuentro científico y tecnológico internacional, que se celebrará entre el 9 y 11 de abril, reunirá a destacados expertos de la industria alimentaria, tanto de Chile como de América Latina y el mundo, quienes abordarán los avances más recientes en el sector, así como sus desafíos futuros. CIENCIA ALIMENTARIA DE CHILE PARA EL MUNDO Según explican sus organizadores, este congreso será una plataforma para el intercambio de conocimientos, con el fin de promover innovaciones y estrategias que permitan enfrentar los desafíos actuales de la industria alimentaria, en el ámbito de la salud, sostenibilidad y seguridad alimentaria. Para estos efectos, el congreso se centrará en tres grandes ejes temáticos: 1. Ciencia y tecnología de los alimentos para nutrición y bienestar: Este eje abarcará tópicos como ciencia de materiales alimentarios, evaluación sensorial, alimentos funcionales, nutrición especializada, biodisponibilidad, bioaccesibilidad y revalorización de alimentos tradicionales, entre otros. En este sentido, los expertos presentarán y analizarán innovaciones para mejorar la salud y el bienestar a través de la alimentación. 2. Innovación tecnológica para procesamiento sostenible de alimentos: Se explorarán avances en análisis de alimentos, tecnologías de conservación, sensores y biosensores, biotecnología alimentaria, y tecnología de envases, con énfasis en un enfoque sostenible que reduzca la huella hídrica y de carbono. 3. Desafíos en Inocuidad y regulación alimentaria: Este eje abordará la microbiología y toxicología de los alimentos, detección de contaminantes, fraude alimentario y políticas públicas, con el objetivo de garantizar la seguridad alimentaria y armonización legislativa a nivel regional. Más información sobre horarios, inscripciones, así como el programa completo de la actividad, se pueden encontrar en el sitio web oficial del congreso.
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   Proyecto de la Escuela de Ingeniería Bioquímica de la PUCV, investiga la forma en que este residuo actúa a nivel neuronal, con el objetivo de determinar sus posibles aportes para revertir los efectos de esta enfermedad.  n nuevo paso hacia la generación de avances en el tratamiento del Alzheimer, está dando la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) a través de un proyecto Fondecyt Postdoctoral. El estudio “Rol clave de los fitoquímicos en el envejecimiento saludable: Explorando el potencial neuro protector de compuestos fenólicos en la enfermedad de Alzheimer, como potencial principio activo de nutracéuticos”, busca desarrollar, a partir de la borra de café, un ingrediente activo que permita revertir los efectos de esta grave enfermedad neurodegenerativa. De este modo, se brindaría una ayuda extremadamente valiosa para combatir una patología que hoy aqueja a más de 55 millones de personas en todo el mundo, y a más de 200 mil solo en Chile. El proyecto es liderado por la investigadora de la Escuela de Ingeniería Bioquímica, Alejandra Arancibia, quien forma parte de una línea de investigación mayor de la PUCV, cuyo objetivo es analizar el efecto del café en la prevención y tratamiento del Alzheimer. Alejandra Arancibia explicó que este proyecto, de tres años de duración, se enfoca en analizar lo que ocurre dentro de la célula, para entender cómo actúan los extractos obtenidos desde la borra de café, y así determinar su viabilidad para revertir el avance de la enfermedad. Consecuentemente se espera generar a corto plazo un ingrediente activo, que podría suministrarse como suplemento alimentario y, en el mediano plazo, producir un fármaco. “Pensarlo como ingrediente activo no nos limita al mundo farmacéutico, sino que, como es un proyecto interdisciplinario, tenemos la posibilidad de mirar el mundo alimentario, nutracéutico y farmacológico”, detalla Arancibia. “Considerarlo aditivo alimentario para incorporarlo, por ejemplo, en sopas o compotas, nos permite disminuir esas brechas de tiempo, dada las regulaciones existentes, pero siempre queremos apuntar a tener un fármaco en función de las luces que nos da la investigación”, agrega la investigadora. COLESTEROL Y ALZHEIMER Según recientes estudios, existe una correlación directa entre los índices altos de colesterol y la propensión a desarrollar la enfermedad de Alzheimer. De hecho, cuando el colesterol en una persona aumenta sustancialmente, el hígado comienza un proceso de oxidación con el fin de hacerlo más soluble en sangre y eliminarlo a través de la orina. Este colesterol oxidado –conocido como 27-Hidroxycolesterol– logra atravesar la barrera hematoencefálica, constituida por una capa de células y vasos sanguíneos que protegen el cerebro de sustancias dañinas, afectando a las neuronas. Al llegar el colesterol oxidado a las neuronas, éstas comienzan a producir péptidos neurotóxicos β-amiloides que son expulsados y se agrupan en los espacios interneuronales, formando placas seniles que afectan la capacidad de las células de hacer sinapsis, y son las responsables de la pérdida de memoria de corto y largo plazo, uno de los principales marcadores de Alzheimer. Tomando en cuenta estas consideraciones, el proyecto de Alejandra Arancibia incluye el cultivo de células neuronales provenientes de neuroblastomas humanos (SH-SY5Y), utilizados en el estudio de modelos para abordar la enfermedad, que crecen imitando el tejido de la corteza cerebral. Cuando se observa una cantidad suficiente, se les agrega el colesterol oxidado a modo de inducción de la patología. Luego de un tiempo, las neuronas empiezan a eliminar el péptido neurotóxico y, en ese momento, antes de la formación de la placa senil, se interviene con extracto de borra de café que fue tratado y purificado previamente. “Hicimos el ejercicio: tomamos el cultivo, comprobamos que está produciendo el péptido, agregamos el extracto de borra de café purificado y vimos que, comparado con el control, lográbamos hasta 60% de disminución”, explica la investigadora. “Qué hace exactamente el extracto, para lograr esa respuesta, es parte de este estudio. Pero pensar que una molécula que hoy se encuentra en un residuo que grandes industrias regalan para que se utilice como abono tiene este efecto, es un descubrimiento no menor que podría tener un impacto muy relevante para el tratamiento de una enfermedad, y que hoy se considera la pandemia de la tercera edad”, agrega. INVESTIGACIÓN TRANSDISCIPLINARIA Este proyecto fue adjudicado en el grupo ANID Inter-Transdisciplinario. Se pensó en este grupo apuntando a fortalecer las colaboraciones entre distintas líneas de investigación. Ello permitirá desarrollar alternativas y estrategias de impacto en biomedicina, que puedan ser extrapoladas como suplementos de interés para otras líneas celulares. Estas aplicaciones podrían mejorar diversos ámbitos biotecnológicos, incluyendo terapias celulares y el desarrollo de biofármacos. “Debemos acercar las aplicaciones de la ingeniería, biotecnología y biomedicina hacia el mundo médico, en búsqueda de nuevas fuentes para la obtención de compuestos que podamos emplear en farmacéutica”, destaca Arancibia. Esto permitirá obtener soluciones a enfermedades y patologías que se vienen dando también con el aumento de la esperanza de vida de la población, contribuyendo al desarrollo de nuevas y positivas estrategias para brindar una mejor salud integral a las personas. Y, en este caso, el café es el punto de partida para un camino que abre nuevas y auspiciosas perspectivas de éxito.
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