Investigadora PIDi utiliza solventes no convencionales para disminuir la contaminación ambiental generada por los procesos industriales

Autor: UTEM|

Con el Proyecto Fondecyt de Iniciación “Obtención de monobenzoato glicerol catalizado enzimáticamente en solventes eutécticos profundos”, la Doctora en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Bioquímica, Nadia Guajardo Ramírez, apunta a la utilización de solventes no convencionales y la disminución de la contaminación ambiental que se genera en la industria farmacéutica y alimentaria.

Hace dos meses se integró al  Programa Institucional de Fomento a la Investigación, Desarrollo e Innovación (PIDi), de nuestra casa de estudios, la Ingeniera en Ejecución en Bioprocesos y Doctora en ciencias de la ingeniería con mención en Ingeniería Bioquímica, Nadia Guajardo Ramírez, comenzando con sus actividades como investigadora desarrollando el área de Biotecnología blanca.

Esta nueva área del PIDi consiste en el trabajo con microorganismos y con medios sustentables para optimizar procesos que antes se hacían en forma que generaban residuos tóxicos.

La investigación que se encuentra realizando la académica, pretende utilizar enzimas como catalizadores con el objetivo fundamental de poder ocuparlas en solventes verdes y biodegradables, como son los solventes eutécticos profundos, y que permiten solubilizar sustratos y productos de diferentes polaridades, desarrollando reacciones enzimáticas en nuevos medios que son amigables con el medio ambiente.

¿En qué consiste la investigación?

Consiste en usar una enzima, que se llama lipasa, para obtener la síntesis de monoglicéridos que se van a usar tanto en la industria alimenticia como farmacéutica, como por ejemplo para precursores de fármacos.

En la industria alimentaria estos compuestos se usan  como aditivo alimentario, entonces como sus usos apuntan al consumo humano, el objetivo principal del proyecto es reemplazar los solventes orgánicos tóxicos que se usan comúnmente en éstas reacciones, por solventes verdes, que son los solventes eutécticos profundos, y así optimizar el proceso antiguo y hacerlo más sustentable con el medio ambiente y que sea más compatible con el uso en alimento y el uso farmacéutico.

¿Cómo se podría utilizar en los alimentos?

En los alimentos se utiliza en los monoglicéridos, los cuales se utilizan como aditivo para la fabricación del pan, en muchos procesos donde tienen que haber emulsiones, modificando favorablemente las propiedades de los alimentos.

¿Estos alimentos serían más nutritivos y saludables?

Claro, en este caso el aditivo sería más saludable, pero también a la vez a través de este proceso, el medio ambiente se va a ver menos afectado.

Yo apunto más a la optimización de los procesos antiguos que se realizaban que eran con solventes tóxicos cambiándolo por este solvente verde, entonces el impacto del proceso va ser menos agresivo hacia el medio ambiente.

En cuanto a los desafíos que podría enfrentar o que está enfrentando ¿cuáles serían?

El proyecto ya va avanzado, yo termino este año con mi proyecto Fondecyt de iniciación, por lo que el desafío más grande era ver que los solventes eutécticos profundos no inactivaran a la enzima, porque al final yo estoy cambiando una cosa que yo sabía que funcionaba a otra nueva, entonces el desafío fue eso, que la enzima pudiera tener actividad y fuera estable en estos medios de solventes eutécticos profundos, lo cual sí se pudo lograr.

¿Cuáles son sus expectativas o resultados esperados?

Mis resultados esperados es que esto se pueda hacer a mayor escala. Para cumplir con esto, la última etapa del proyecto contempla el uso de reactores enzimáticos con el objetivo de determinar productividades y poder proyectar su producción a mayor volumen.

Y el otro desafío es poder separar los monoglicéridos de estos solventes eutécticos profundos, que es complejo, tarea que se desarrollará al final del proyecto.

¿En qué áreas se puede aplicar esta investigación?

En diferentes áreas de los bioprocesos, por ejemplo, en el área de separaciones, como medio de reacción en biotransformaciones y en el área de las biorrefinerias. En el área de separaciones se pueden utilizar en la extracción de biomoléculas, en el área de biotransformaciones como medio de reacción en biocatálisis y en el área de biorrefinerias un ejemplo es en el pretratamiento de los lignocelulósicos para la obtención de bioetanol. Las interesantes propiedades de los solventes eutécticos profundos, como disolventes los hacen atractivos para aplicarlos en diversas áreas de investigación.

¿Por qué eligió esta investigación en particular?

Esta investigación la elegí porque era un tema pionero en Chile y en Sudamérica en lo que respecta a biocatálisis enzimática utilizando solventes eutécticos profundos. Lo otro es la posibilidad de generar procesos sustentables con el medio ambiente y poder reemplazar los otros que generan residuos tóxicos y desarrollar nuevas formas de llevar a cabo procesos que fueran más sustentables y amigables con el medio ambiente.

Esto es pionero en Chile y en Sudamérica, ¿en qué otros lugares se utiliza?

Los solventes eutécticos profundos se sintetizaron por primera vez en Gran Bretaña y a nivel de investigación se han venido usando en Alemania y Estados Unidos, aunque es un tema bastante nuevo, se han desarrollado diversas aplicaciones. Sin embargo, a pesar de su gran potencial, todavía no se han usado a nivel industrial. En Chile, éstos solventes se están recién comenzando a utilizar a nivel de investigación, principalmente en el área de las separaciones. En lo que respecta a catálisis enzimática, esta investigación es pionera en Chile.

¿Cual considera que sería el mayor aporte que tendría la investigación?

El mayor aporte sería la aplicación de estos solventes verdes eutécticos profundos en la parte de catálisis enzimática y también se puede extrapolar a su uso con micro organismos.

Por Vanessa Luengo Cerda

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