Transforman residuos vegetales en compuestos químicos de alto valor

El investigador mexicano Daniel Jacobo ha conseguido obtener diversos compuestos con gran potencial para la prevención de enfermedades crónico-degenerativas a partir de residuos vegetales como lechuga, frijol negro, uva, zanahoria, patata y brócoli.

La investigación de Daniel Alberto Jacobo-Velázquez, egresado del Tecnológico de Monterrey y actual profesor-investigador de la Institución, transforma en valiosos compuestos químicos vegetales que fueron desechados como no aptos para el consumo humano, y sin usar métodos transgénicos

¿Cómo lo logra? La respuesta es sencilla pero sorprendente: estresando a las legumbres, que al ser sometidas a una serie de ataques o estreses abióticos -cortes, exposición a luz ultravioleta, oxigenación elevada, acción de hormonas vegetales- se convierten en biofábricas de moléculas de interés alimentario y farmacéutico

Daniel Jacobo, Ingeniero en Industrias Alimentarias y Maestro en Biotecnología, explica que en México, cada año, alrededor de 33.700 toneladas de zanahorias no cumplen los criterios de calidad para el consumo humano, terminando regularmente como abono orgánico.

La propuesta de Jacobo y el Departamento de Biotecnología e Ingeniería de los Alimentos del Tecnológico de Monterrey es transformar estas zanahorias «defectuosas» en fábricas de compuestos químicos activando el metabolismo de los vegetales y lograr que produzcan biomoléculas nutritivas y medicinales.

Sustancias beneficiosas

«Desde el punto de vista institucional es un trabajo muy creativo, de alta innovación que trata de hacer más accesible, con una tecnología muy simple, las propiedades nutritivas que los alimentos, particularmente el fresco, tienen, y de realzar estas propiedades para que estén disponibles a la hora que una persona los consume», explicó Manuel Zertuche, actual decano de la Escuela Nacional de Ciencias, Ingenierías y Tecnología del Tecnológico de Monterrey.

Muchas de estas biomoléculas tienen el potencial de prevenir enfermedades crónico-degenerativas como la obesidad, dolencias cardiovasculares, cáncer e hipertensión

Es decir, Jacobo provoca la activación de los mecanismos de defensa de los tejidos de estos vegetales; defensa que incluye la generación en grandes cantidades de sustancias como el ácido shikímico -empleado en la producción del antiviral Tamiflu-, o el resveratrol -un compuesto con potenciales efectos beneficiosos en la prevención de enfermedades cardiovasculares-.

No todas las plantas reaccionan igual al sentirse atacadas. Jacobo explica que una combinación concreta de «estrés de corte y etileno» en las zanahorias produce una alta concentración de un compuesto usado como pesticida. En la uva, sin embargo, no hace falta aplicar corte. Exponen esta fruta a luz ultravioleta y, tras almacenarla durante un tiempo, genera en su cáscara altas cantidades de resveratrol.

En el caso del frijol negro, la adición de ciertos agentes químicos induce la activación de determinados procesos metabólicos. «Al ponerlos en el agua de remojo del frijol durante la etapa de germinación y exponer luego la planta a luz ultravioleta, se obtienen saponinas, unas biomoléculas que están siendo estudiadas por su capacidad de eliminación de células cancerígenas«, explica el investigador.

El equipo de Jacobo ha probado sus sistema con lechuga, frijol negro, uva, zanahoria, patata y brócoli, de los que han obtenido -además de ácido shikímico y resveratrol- compuestos anticancerígenos como las mencionadas saponinas y los glucosinolatos del brócoli, antioxidantes como las antonicaninas de las lechugas, y ácidos clorogénicos de la patata, empleados en la prevención de la obesidad y la diabetes.

«Muchas de estas biomoléculas tienen el potencial de prevenir enfermedades crónico-degenerativas como la obesidad, dolencias cardiovasculares, cáncer e hipertensión», asegura Jacobo.

Una técnica más barata y sencilla

Tradicionalmente, estos compuestos se producen mediante la manipulación genética de cultivos; la propuesta de los investigadores del Tecnológico de Monterrey es más barata y simple desde una perspectiva técnica y además no enfrenta conflictos legales y las regulaciones que se han impuesto a los productos transgénicos en muchas partes del mundo.

Por otro lado, la idea de Jacobo es no recurrir a cultivos que puedan ser alimentos, sino utilizar residuos de productos que no pasan estándares de calidad para consumo humano. Con este enfoque ayuda a los agricultores a revalorizar sus frutas y verduras defectuosas, que normalmente acaban destinadas a alimentación animal y compostaje.

La patente que ha registrado Jacobo protege su tecnología de sobreproducción de ácido shikímico y compuestos fenólicos en cultivos hortofrutícolas en México y Estados Unidos. Actualmente Jacobo y su equipo trabajan en una técnica de producción mejorada que buscarán patentar.

Por esta investigación, Daniel Jacobo, de 31 años, recibió el Premio Nacional en Ciencia y Tecnología de Alimentos 2012 y fue distinguido como uno de los 10 Innovadores Menores de 35 por revista Technology Review. Además, por sus investigaciones previas en procesamiento de aguacate con alta presión hidrostática recibió el Premio Rómulo Garza a la Investigación 2011 en la categoría de Investigación en Ciencias, Tecnología e Ingeniería.