CIENCIA Y TECNOLOGÍA / INGENIERÍAS

Crean biorreactor para generar microorganismos

Un equipo interdisciplinario de ingenieros del ITESO ha creado un aparato que ya busca su patente y cuyas innovaciones en la producción de lactobacilos y la reducción de sustancias como la lactosa traerán beneficios académicos, ambientales e industriales.

Más microorganismos para generar nuevos y mejores alimentos para la sociedad. Menos residuos nocivos para el medio ambiente procedentes, por ejemplo, de la industria láctea. Un aparato cuyas innovadoras características tienen el potencial para mejorar diversos procesos en las ingenierías de alimentos, biotecnología, química, mecánica o ambiental.

Óscar Rojas, Cristóbal Camarena y Carlos González

Óscar Rojas, Cristóbal Camarena y Carlos González

El nuevo biorreactor diseñado en el ITESO por académicos del Departamento de Procesos Tecnológicos e Industriales, después de poco más de un año de trabajo, ya ha solicitado su patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), debido principalmente a dos importantes adelantos que lo distinguen de los biorreactores comerciales.

“Tiene propelas [aspas mezcladoras] con una configuración geométrica no convencional pocas veces vista en la industria; fueron diseñadas para que a partir del efecto impulsor generado por el movimiento de las propelas y a muy bajas revoluciones, exista un perfecto mezclado sin un excesivo consumo de energía”, explica Óscar Rojas, coordinador de la carrera de Ingeniería de Alimentos y uno de los tres responsables del proyecto, junto con Cristóbal Camarena y Carlos González, sus homólogos de Ingeniería en Biotecnología e Ingeniería Química del ITESO.

“De esta manera se pueden mantener las mismas velocidades de transferencia de masa y calor en el sistema y obtener mejores resultado en comparación con los sistemas convencionales o comerciales. Lo que hace nuestro estómago son movimientos peristálticos irregulares, y este aparato simula precisamente esos movimientos”, complementa Rojas.

El otro aspecto tiene que ver con una metodología de suministro ideada por la universidad, con la cual se pueden controlar, entre otras cosas, la temperatura, las dosis, los tiempos de aplicación y las cantidades de cultivos que se le suministrarán al aparato.

Un punto importante de cualquier biorreactor de laboratorio es que sus resultados deben ser escalables, es decir, deben poder reproducirse en grandes cantidades, tal como sucede con el del ITESO, cuya capacidad es de 100 litros, pero su tecnología podría ser empleada por cualquier empresa que desee hacerlo de mil o 10 mil litros.

“Es un sistema de agitación novedoso que reduce el consumo energético y aumenta de manera eficiente, con menos velocidad, la agitación y el mezclado”, complementa Camarena.

La clave está en la velocidad con que giran las propelas. Las del biorreactor del ITESO se mueven a 40 revoluciones por minuto, mucho menos que las de los aparatos comerciales que suelen inhibir el crecimiento de las células.

“El nuestro tiene el mismo mezclado aunque a menor velocidad, es mucho más gentil y, sobre todo, simula o asemeja lo que sucede en nuestros intestinos”, refiere el coordinador de Ingeniería en Biotecnología.

 

Un biorreactor, ¿qué es? Usualmente, tal es el caso del que ha creado el ITESO, lo que se puede observar a primera vista son un par de contenedores interconectados que funcionan como medio de cultivo para producir distintas clases de microorganismos y células a pequeña, mediana o gran escala, las cuales pueden dar pie a: lactobacilos, quesos, levaduras, hongos, bacterias, vino o cerveza.

 

Beneficios ambientales y alimentarios

Desarrollado con recursos de la universidad y fondos aportados por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), el biorreactor no solo jugará un papel importante en la formación de alumnos del ITESO, sino que aportará beneficios a la industria alimentaria y al medio ambiente. De hecho ya hay varias empresas de la región interesadas en invertir en la patente que gestiona la Unidad de Transferencia del Conocimiento de la universidad y que se espera obtener en un par de años.

“Estamos atacando dos problemáticas: la cuestión alimenticia y la cuestión medio ambiental”, comenta Camarena. “Este equipo sirve para cultivar células y permitirá hacer pruebas que en un momento dado servirán para incluir estos microbios producidos aquí dentro de alimentos, y al hacerlo podrías crear un mejor alimento”.

En cuanto a la industria láctea, cuando esta elabora sus productos desperdicia mucho suero lácteo repleto de lactosa, el cual, al ser vertido de manera inadecuada a un cuerpo de agua (ríos o lagos) afecta a la flora y la fauna.

“Este biorreactor podría ayudar a generar suero lácteo con alrededor de 80% menos lactosa, es decir, un 80% menos de daño al ecosistema”, señala Rojas.

“Las empresas podrían obtener un producto de valor agregado, los lactobacilos, los cuales pueden utilizar para elaborar nuevos productos [alimentos funcionales, por ejemplo] o para revenderlos, además de generar desechos menos nocivos”.

Y las aplicaciones no terminan aquí. El biorreactor del ITESO permitirá hacer pruebas para cultivar microorganismos probióticos que ayudan a prevenir enfermedades y fortalecen el sistema inmune, micro algas, producir proteínas terapéuticas, bacterias que degraden petróleo, hormonas humanas para tratar ciertos tipos de cáncer o enzimas que ayuden a tratar residuos industriales para luego elabora biocombustibles.

“Las posibilidades de adquisición de microorganismos son muy grandes con este biorreactor”, subraya el coordinador de Ingeniería de Alimentos del ITESO.

Texto Enrique González Fotos Roberto Ornelas/Archivo

 

 

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