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Innovadora tecnología permitiría optimizar producción en las industrias de extractos de maqui

Updated: Aug 2, 2023

Una colaboración de casi una década entre el mundo empresarial y el Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) desarrolla innovadora tecnología con alto valor medioambiental. El proyecto FONDEF liderado por investigador principal de CeBiB, Dr. Álvaro Olivera-Nappa busca diseñar un modelamiento que permita producir extractos de maqui en Chile, a un menor costo y libre de solventes orgánicos en su proceso producción. Una revolucionaria tecnología que podrá ser aplicada a distintas industrias y permitirá llevar estos extractos a exigentes mercados que no permiten o limitan el ingreso de productos con procesos con uso de solventes o contaminantes.



Se trata de la empresa chilena Maqui New Life (MNL), dedicada a la investigación y desarrollo de soluciones naturales estandarizados y caracterizados para aplicaciones en salud animal y humana, quienes aplican biotecnologías de extracción de alto nivel. La compañía ha estrechado una alianza de colaboración por varios años con CeBiB, inicialmente creando un modelo matemático destinado a procesar datos clínicos de pacientes a los que se les había administrado extracto de maqui. El uso del modelo tuvo excelentes resultados logrando evidenciar un efecto en el control de la glicemia y una mejora de la misma.


En consecuencia, el siguiente objetivo científico fue modelar el funcionamiento interno del control de la glicemia en las personas y los efectos positivos que las moléculas de maqui procesadas por MNL tiene en él. De esta manera, saber cuál es el mecanismo, cuáles son las dianas de acción (componentes específicos de una célula, tejido u organismo que pueden ser objetivo de fármacos o terapias para tratar enfermedades o condiciones específicas) y cómo actúan estos extractos en el cuerpo humano.


Así lo explicó Dr. Olivera-Nappa, en programa “Exploradores: del átomo al cosmos” en el 2018: “Lo que nosotros propusimos es hacer un modelo matemático de uno de los sistemas más importantes que se ha descrito que el maqui afecta, que es el sistema del control de glicemia, de glucosa en la sangre. Porque te da un resultado mucho más global de lo que te daría un experimento biológico, que son en general mucho más dirigidos y mucho más puntuales”.



“Aprendimos a interpretar resultados de un análisis clínico que se hace usualmente y que normalmente da un numerito que te indica si tú eres normal o no eres normal en cuanto a control de glicemia. Pero nosotros de ese mismo examen podemos obtener muchos más numeritos y los que nos indican no solamente si tu controlas bien o mal, sino que nos indican qué parte de tu sistema funciona bien, qué parte de tu sistema funciona mal, cuál podría ser tu falla. Eso ha sido algo totalmente inesperado de esta investigación”, agregó en esa oportunidad el investigador principal de CeBiB.



Una solución para el alto costo productivo


Los costos de producción son un problema global para la industria dedicada a desarrollar y comercializar ingredientes y productos elaborados a partir de plantas y frutas, como es el caso de la producción de extractos antioxidantes de té, café verde y berries. Uno de los factores más determinantes para su alto costo de comercialización son las tecnologías de extracción y purificación aplicadas, llegando incluso a cerrar mercados enteros debido a su costo base de producción.


En este contexto, Maqui New Life propuso al equipo de CeBiB, liderado por el Dr. Olivera crear procesos productivos que pudieran generar un producto exactamente igual al que han desarrollado hasta ahora, privilegiando conservar el contenido y distribución de las moléculas de sus extractos. “Primero, porque eso es una característica distintiva de ellos en absoluto. Y segundo, porque ahí está la estandarización de sus productos, porque esos productos con esos contenidos y esas proporciones de moléculas son los que tienen todos los efectos que ellos han demostrado. Entonces, la idea fue empezar a desarrollar algún proceso nuevo que pueda producir exactamente lo mismo, pero mucho más barato y sin solventes orgánicos”, explicó Olivera-Nappa.


El proyecto FONDEF contempla desarrollar una innovadora tecnología que actualmente no existe: un software que permita saber con precisión la cantidad de insumos que se deben utilizar para obtener la calidad y estandarización deseada en la elaboración de extractos. A su vez, crear herramientas sostenibles para prescindir en el proceso de solventes orgánicos -como el etanol- que son prohibidos en algunos países; poner en marcha un piloto a escala de laboratorio con el que se harán las pruebas; así como también el desarrollo de la capacidad para brindar servicios bajo demanda.


Unidades de cascadas de filtración por membrana
Unidades de cascadas de filtración por membrana

“La propuesta de esto fue utilizar procesos de membranas, estos no usan solventes, usan solo agua y son capaces de separar moléculas muy fácilmente, son mucho más baratos que los procesos que están ellos haciendo en este momento, pero había que demostrarlo en la práctica. Entonces, el proyecto FONDEF se trató primero que para usar procesos de membranas para estos y que fueran efectivos para separar lo que se quiere separar, hay que inventar una nueva manera de trabajar con membranas que te permita hacer eso. Entonces, ese inventar requirió también desarrollo de modelos matemáticos de ingeniería química que sirven para diseñar estos procesos, desarrollar un software entero para meter todos estos modelos y ahí uno empezar a jugar”, señaló el investigador.


Dr. Álvaro Olivera- Nappa
Dr. Álvaro Olivera- Nappa

El objetivo es mejorar la factibilidad técnica y económica de uso de esta tecnología en el proceso de extracción, abriendo nuevos mercados para las empresas. A su vez, contribuir con una tecnología que pueda ser aplicada a las distintas empresas dedicadas a productos a base de extractos. “Cuando hagamos el evento de cierre del proyecto FONDEF, nuestra idea es presentar esto no solamente como un desarrollo que puede usar Maqui New Life, sino como un desarrollo que puede usar cualquier otra empresa o productor de extractos, aunque sea para evaluar si es posible o no”, enfatizó Olivera-Nappa.




El desafío tecnológico abordado por este grupo y otras investigaciones que se realizan en CeBiB, reafirman la capacidad del Centro para modelar procesos biológicos o químicos que permiten comprender a cabalidad estos sistemas, y de esta manera aportar a generar ventajas competitivas para las empresas, a través de la reducción de costos, creación de estrategias de producción sustentables y la generación de nuevos productos.



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