 Foto: Gentileza Comunicaciones Universidad de La Serena   a producción eficiente, sostenible y circular es uno de los principales objetivos a lo cuales se orienta, actualmente, la producción de alimentos, bebidas e ingredientes en todo el mundo. Esto se traduce en que el desarrollo de nuevos materiales y materias primas a partir de recursos naturales ya existentes, pero que han sido descartados por diversas razones, se ha convertido en una de las áreas más prometedoras de la investigación científica actual. En ese contexto, la quitina y su derivado, el quitosano (dos polisacáridos presentes en organismos como crustáceos, insectos y hongos) han despertado un creciente interés por sus múltiples propiedades funcionales y aplicaciones potenciales en áreas tales como, por ejemplo:
Al respecto, el académico del Departamento de Ingeniería en Alimentos de la Universidad de La Serena, Ronny Martínez, lidera actualmente un proyecto que busca explorar todas las atractivas potenciales presentes en este campo. La iniciativa, en la que también participa la académica del departamento de Química de la Universidad de La Serena, Claudia Bernal, se denomina “Towards enzyme-based chitosan production from shrimp processing waste: Improving the performance of chitinase and chitin deacetylase using enzyme engineering” y forma parte del proyecto FONDECYT 1230483. Tal como explica el Dr. Martínez, este proyecto busca impulsar el desarrollo de procesos biotecnológicos más sustentables, para obtener quitina a partir de residuos de crustáceos generados en la Región de Coquimbo y transformarla en quitosano. Para tales efectos “se utilizan enzimas que permiten reemplazar los métodos químicos tradicionales, con el objetivo de reducir el impacto ambiental y económico de su producción, generando compuestos con propiedades útiles para distintas aplicaciones”, detalla el académico e investigador. El Dr. Martínez, PhD en Ingeniería Bioquímica, también detalló que “la quitina es un polisacárido formado por largas cadenas de azúcares llamados N-acetilglucosamina y cuando a esas unidades se les elimina el grupo acetilo, se transforman en glucosamina, con la cual se forma el quitosano”. A diferencia de la quitina, el quitosano es soluble en soluciones ácidas y forma geles, lo que amplía sus aplicaciones en diversas áreas industriales, incluyendo la formulación de alimentos con propiedades funcionales. Sin embargo, su obtención tradicional se realiza mediante procesos químicos intensivos con ácidos y alcalinos concentrados, que son de alto costo y, al mismo tiempo, poco sustentables. Frente a este escenario poco favorable, el proyecto liderado por el Dr. Martínez busca desarrollar métodos más sustentables para transformar la quitina en quitosano mediante el uso de enzimas, “ya que estas son proteínas que catalizan reacciones químicas que permiten modificar estos compuestos”. Esto permite, por ejemplo, “convertir quitina en quitosano de bajo peso molecular, pero en condiciones mucho más amigables desde el punto de vista económico y medioambiental, en comparación con los procesos químicos tradicionales”, enfatizó el académico e investigador.  ECONOMÍA CIRCULAR Por su parte, la doctora en Ciencias Químicas, Claudia Bernal, recalcó que uno de los aspectos más importantes de esta investigación radica en que la quitina se encuentra en el exoesqueleto de crustáceos e insectos, y en los hongos. Esto abre múltiples e interesantes oportunidades para obtenerla a partir de descartes de la producción de crustáceos, que hoy no son revalorizados de manera conveniente. “Aunque durante décadas recibió menos atención que la celulosa, la cual está presente principalmente en las plantas y es el polímero natural más abundante del planeta, hoy existe un creciente interés en la quitina y su derivado, el quitosano, debido a sus valiosas propiedades como material, sus aplicaciones funcionales y a que no tiene compromiso con la seguridad alimentaria”, explica la Dra. Bernal. “Sin embargo -añade-, para que este gran potencial sea aprovechado se requiere del estudio de procesos químicos sustentables y eficientes, los cuales pueden lograrse desde la biocatálisis que es lo que busca este proyecto”.  DESAFÍOS Respecto de los objetivos de mediano y largo plazo, el Dr. Martínez afirma que uno de los principales desafíos radica en que muchas enzimas aún no están preparadas para procesos industriales, porque son más sensibles que los métodos químicos. “(Las enzimas) Funcionan solo en rangos específicos de temperatura, pH y salinidad, y si cambian esas condiciones, pueden desactivarse, lo que dificulta su uso a gran escala”, detalla. Por ello, aunque estos procesos pueden realizarse en laboratorio, a nivel industrial todavía se utilizan métodos químicos. El investigador también precisa que muchas de estas enzimas no están disponibles en las cantidades necesarias para la producción a gran escala, donde se requieren gramos o incluso kilos para que el proceso sea viable. Para enfrentar estas limitaciones, el proyecto trabaja en la producción y mejoramiento de enzimas mediante ingeniería de proteínas. Esto permite generar miles de variantes mediante mutaciones, para luego seleccionar las que muestran mejor desempeño en condiciones industriales, de manera que puedan incorporarse al sistema productivo. “Tras tres rondas de screening, produciendo miles de versiones de la enzima con mutaciones al azar, logramos identificar una nueva versión de la enzima quitosanasa, que tiene mayor estabilidad a alta temperatura (54°C) y mayor capacidad para degradar quitosano en cadenas cortas y solubles”, puntualiza el Dr. Martínez. Las mutaciones identificadas en esta nueva variante, y las potenciales explicaciones del mecanismo de mejora a nivel molecular, serán reportadas prontamente en revistas científicas, “mientras que hay aplicaciones específicas de la quitosanasa que pueden tener relevancia comercial en el corto plazo”, agrega.  Una de las claves del proyecto radica en aprovechar la gran cantidad de materia prima proveniente de la producción de crustáceos en la región de Coquimbo. Foto generada con Manus AI. COLABORACIÓN Otro aspecto destacado del proyecto, consiste en el trabajo conjunto realizado con la empresa regional Crustanic, que produce quitosano a partir de residuos de camarones y langostinos procesados en la Región de Coquimbo. “Para la industria, es atractivo producir quitosano con enzimas, pero las empresas no tienen la capacidad de desarrollarlas por sí solas. Ahí entra la academia, aportando investigación y desarrollo para generar estas herramientas biotecnológicas”, enfatiza el líder del proyecto. El Dr. Martínez también detalla que “este trabajo busca obtener quitosanos más pequeños y solubles, lo que facilita su uso en aplicaciones como la agricultura, evitando problemas como la formación de sólidos que pueden obstruir sistemas de riego y mejorando la funcionalidad del producto”. El investigador hizo hincapié, además, en los beneficios a largo plazo de esta iniciativa, “porque abre la posibilidad de que en el futuro podamos aprovechar miles de toneladas de residuos de la industria de camarones y langostinos que hoy se descartan”. De hecho, en la actualidad hasta 80% de los ejemplares capturados en ríos y océanos, termina como desecho, generando altos costos económicos y ambientales. “Esos residuos pueden transformarse en nuevos bioproductos de alto valor, que es algo que nos gustaría mantener a través del proyecto SATREPS de Recuperación de Bioproductos de Alto Valor, para Aumentar la Sustentabilidad de la Industria Pesquera en Chile (ReBiS), que lidero junto a colegas de la Universidad de La Serena y la UCN”, precisa el Dr. Martínez. GALERIA OTROS REPORTAJES
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   l degustar una clásica preparación de la gastronomía internacional, como el Strudel con crema, normalmente se espera que las propiedades organolépticas de sus ingredientes -así como la magia creativa del chef- deleiten al máximo los sentidos, brindando una experiencia culinaria única y deliciosa. Sin embargo, ¿Qué pensarían esos mismos comensales si se enterasen de que esa fina preparación de repostería que acaban de disfrutar -y alabar-, está elaborada con harina de algas marinas? Probablemente la sorpresa sería mayúscula, más aún si comprobasen que el humilde, pero nutritivo cochayuyo puede formar parte, sin complejos ni inconvenientes, de una de las recetas más finas de la gastronomía internacional y que, más aún, es capaz de brindar una experiencia culinaria extremadamente placentera. Dicha sorpresa fue, precisamente, uno de los detalles más atractivos y potentes de la ceremonia de lanzamiento del revolucionario Programa de Difusión Tecnológica “AgroMar”, implementado por CeTA Zona Norte, y que permitirá visibilizar la capacidad creativa del dinámico ecosistema innovador agroalimentario presente en la región de Coquimbo. En concreto esta iniciativa brindará asistencia especializada a 40 emprendedores y pymes de las comunas de La Higuera, Vicuña y Río Hurtado, para que fortalezcan sus capacidades tecnológicas y contribuyan al desarrollo de una nueva generación de harinas sostenibles con propiedades nutritivas y funcionales, elaboradas a partir de materias primas naturales y sostenibles, como algas marinas, descartes de la industria pesquera y subproductos agroindustriales, incluyendo también orujo de uvas y aceitunas. VISIBILIZAR AL ECOSISTEMA RURAL El programa, que es financiado por el Fondo Nacional de Desarrollo Regional y cuenta además con el apoyo de Corfo Coquimbo y de la Corporación Regional de Desarrollo Productivo, CRDP, contempla una inversión de $128 millones, que permitirá entregar asistencia técnica y brindar transferencia tecnológica a pequeños productores, con el objetivo de promover innovación agroalimentaria sostenible y circular, generando simultáneamente una alianza virtuosa entre productores marinos y el ecosistema regional agrifoodtech. Durante la ceremonia de presentación, Lorena Pacheco, jefa de innovación de CeTA Norte, destacó la importancia de esta iniciativa, pues “permitirá que numerosos emprendedores de las tres comunas beneficiadas, optimicen su producción, acceden a mejor posicionamiento de mercado y, al mismo tiempo, contribuyan al desarrollo de una nueva generación de alimentos sostenibles y saludables, revalorizando materias primas del mar chileno y contribuyendo, además, a la reducción del desperdicio, de acuerdo con los principios de la economía circular”. Queremos fortalecer la competitividad de los emprendedores y las miPymes de la región, a través del acompañamiento técnico de CeTA, buscando profesionalizar los procesos, mejorar los productos y abriendo nuevas oportunidades de negocio. En ese sentido, la transferencia tecnológica será esencial para impulsar la economía local, fomentar la innovación y avanzar hacia la consolidación de una economía circular con recursos sostenibles”, destacó Pacheco. Por su parte, Francisco Velásquez, jefe de la división de Fomento e Industria (DIFOI) del Gobierno Regional de Coquimbo, destacó que durante este año, el Comité de Desarrollo Productivo Regional ha gestionado casi $8.000 millones a una cantidad importante de proyectos y beneficiarios, que permitido reforzar el fomento, el emprendimiento, la innovación y la transferencia tecnológica en la zona, e ir posicionando temáticas como la Economía Circular y la reutilización de recursos marinos. “En tal sentido valoramos profundamente el trabajo que realiza CeTA y que se demuestra en esta iniciativa concreta, porque pone en valor el trabajo que pueden desarrollar los emprendedores locales, desde los territorios”, puntualizó. Aportes que también valoró el director Regional de Corfo, Andrés Zurita, quien enfatizó la importancia trascendental de este programa, no solo para visibilizar a los emprendedores agroalimentarios de la región, sino para impulsar el crecimiento sostenible de todo el ecosistema emprendedor. “Este programa, en concreto tiene varios componentes relevantes porque busca recuperar, reutilizar y valorizar residuos, y además incorporar valor, así como transferir capacitades y competencias, para que los emprendedores trabajen de manera colaborativa, generando nuevas oportunidades de negocio”, precisó el directivo, agregando que “estas iniciativas deben continuar fortaleciéndose a lo largo d todo el país, para llegar con recursos y transferencia tecnológica a todos los emprendedores que hoy precisan de nuevas herramientas para enfrentar el cambio climático y desarrollar proyectos que potencien a los distintos territorios y los productos locales, no solo en las grandes ciudades, sino también en las zonas rurales, donde también abunda el talento innovador, como ha quedado demostrado durante esta presentación”. INNOVACIÓN TRANSVERSAL El Programa AgroMar contempla diversas instancias de apoyo directo a los emprendedores, que incluyen capacitaciones técnicas, demostraciones en planta piloto, prototipado de productos, apoyo en normativas y etiquetado, y elaboración de un manual técnico de libre acceso. Estas acciones se desarrollarán con el respaldo de infraestructura tecnológica especializada y la validación técnica y nutricional de la Universidad Católica del Norte, lo que permitirá asegurar adecuados estándares de calidad e inocuidad. Además, pone de relieve la importancia de implementar proyectos de innovación con mirada estratégica. Para tales efectos, esta iniciativa se alinea con los desafíos de la denominada “Transformación Azul”, que permite impulsar soluciones creativa y proactivas a diversas contingencias como la adecuada gestión de descartes agroindustriales, la diversificación productiva y la generación de nuevos modelos de negocio sostenibles. Todo ello, con el objetivo de generar un impacto positivo directo en las economías locales de las zonas de rezago, que hoy ofrecen diversos ejemplos de talento creativo, pero que requieren de asistencia especializada para acceder a tecnología que optimice su eficiencia productiva, su orientación a la mejora continua, su capacidad para ajustarse a los requerimientos de inocuidad y sostenibilidad, y apego a la normativa vigente de etiquetado, entre otras variables críticas para la competitividad. Al respecto, Francisco Aguirre, gerente de la Corporación Regional de Desarrollo Productivo, CRDP, explicó que “a través del eje alimentario de la corporación, apuntamos a establecer un trabajo conjunto entre las distintas instituciones, con foco en la agregación de valor, mediante la introducción de tecnología, un marketing alimentario más atractivo para el consumo de alimentos y el fortalecimiento de las estructuras sociales en torno a la actividad de producción y/o extracción de alimentos con valor nutricional, de modo de apoyar la generación de nuevos negocios, además de un uso más eficiente de los recursos”. Durante la presentación del Programa AgroMar, realizada en las dependencias de CeTA Norte, que se ubican al interior de la planta Nutrisco de Coquimbo, se presentó la estructura y etapas del programa, y también se degustaron productos de pastelería y repostería elaborados con harina de cochayuyo, incluyendo una receta de Strudel y postres frescos, que permitieron a los invitado comprobar, de primera mano, las ventajas de impulsar la innovación alimentaria a partir de la revalorización de materias primas marinas de alto valor nutritivo y que también pueden alcanzar un elevado estándar de sabor y valor organoléptico. También se realizó un recorrido por las instalaciones de CeTA Norte y una variada presentación de diversos productos elaborados por emprendedores de la zona, entre los que destacaron quesos, yogures y suero lácteo de cabra, snacks saludables a base aceitunas y frutillas deshidratadas, aceites de oliva extra virgen, bombones rellenos con pimientos y mermelada de copao, queques (panes dulces) a base de zanahorias, y preparaciones tradicionales de mariscos, crustáceos y moluscos provenientes de Caleta Chungungo, entre otros diversos ejemplos de la creatividad y el esfuerzo productivo regional. También se exhibió una completa muestra de los diversos prototipados alimentarios desarrollados por CeTA Norte, ricos en ingredientes nutritivos y con propiedades funcionales, cuyo detalle puede verse directamente en el Catálogo de Empresas PDTR de la Región de Coquimbo, publicado en la página web de la institución. GALERÍA OTROS REPORTAJES
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