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De vinagre casero y en plaza de mercado, a un proceso químico de celulosa bacteriana

De vinagre casero y en plaza de mercado, a un proceso químico de celulosa bacteriana

De vinagre casero y en plaza de mercado, a un proceso químico de celulosa bacteriana
Disponible en:Medellín

 

 
celulosa interna

Agencia de Noticias UPB – Medellín. Investigadores de la Universidad Pontificia Bolivariana lograron modificar químicamente celulosa de origen bacteriano. Este proyecto recibió registro de patente de invención por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.

La celulosa de origen bacteriano (o celulosa bacteriana) es un subproducto de los procesos de fermentación de fuentes de azúcar realizado por algunas bacterias. Tradicionalmente en Colombia la fermentación se emplea para la producción de vinagre casero.

 Los investigadores de la Universidad Pontificia Bolivariana identificaron que la “madre del vinagre”, denominado así en los hogares, era celulosa nanométrica, una estructura compuesta por nanofibras - equivalente a cien mil veces el diámetro de un cabello humano – la cual tenía un potencial mayor al que se le venía dando.

Desde la tradición en los hogares antioqueños, este vinagre, o la llamada “madre del vinagre” se obtiene al poner agua de panela en un frasco (medio de cultivo), después de un tiempo, se forma en la superficie una nata de textura gelatinosa o celulosa bacteriana producida precisamente por la protagonista de esta nueva patente para la UPB: la bacteria Komagataeibacter medellinensis, hallada en la Central Minorista de Medellín.

Este producto, sobre todo en Antioquia, lo utilizaban las abuelas y las madres contra el dolor de cabeza, poniendo la nata sobre la zona del dolor; mientras que el líquido del vinagre se usaba para la gastritis y combatir los piojos e incluso para limpiar y desmanchar los pisos y hasta para aflojar tornillos. En algunos hogares y plazas de mercado se conoce como té chino.

Proceso patentado para modificar bacteria

Esta nueva patente rescata muchos de los procesos que se hacían en las casas y, que hoy, científicamente, son muy importantes. A partir de referentes locales y populares, se llegó a este hallazgo científico.

El registro de patente otorgado a la Universidad Pontificia Bolivariana radica en la modificación química del medio en el que se cultiva la bacteria, la volvió más fuerte, resistente y apta para trabajar en función de múltiples aplicaciones industriales, médicas, textiles, entre otras.

La patente basa su concepto de invención en el proceso mediante el cual se logró darle nuevas características químicas al producto sintetizado por la bacteria o cepa denominada Komagataeibacter medellinensis, generando así nanofibrillas de celulosa con características especiales”, explica la docente investigadora de la UPB y una de las inventoras, Piedad Gañán.

Con este desarrollo, la nata o celulosa bacteriana es químicamente diferente a la que tradicionalmente se produce en los hogares y en la Central Minorista, debido a que se reducen muchos procesos y se implementa solo uno, que fue el patentado.

Dentro de esta investigación, los científicos de la UPB lograron definir que este microorganismo es capaz de vivir en un pH muy ácido (coeficiente que indica el grado de acidez o basicidad de una solución en agua), óptimo para modificar químicamente la celulosa. Otras bacterias, en este nivel de pH, mueren fácilmente.

¿Para qué sirve? Múltiples aplicaciones

Esta patente permitirá optimizar las propiedades de diversos productos y sustancias. Por ejemplo, en materiales compuestos para aplicaciones biomédicas. “La nanocelulosa bacteriana tiene una estructura fibrilar similar a la del colágeno presente en los tejidos del cuerpo humano, lo que permitiría crear dispositivos médicos para la regeneración tisular (relacionado a los tejidos) y de órganos”, comenta Cristina Castro, docente investigadora de la Facultad de Ingeniería Textil de la UPB y una de las titulares de esta nueva patente.

En algunos tejidos, la celulosa no tiene las propiedades mecánicas para dar ese soporte, por lo que se busca mezclar con otros materiales. De ahí la importancia de que esta cepa o bacteria nativa mejore las características y se pueda modificar para ser más resistente, biocompatible y lo asimile mejor la piel.

Otra aplicación, en la que incluso ya vienen trabajando investigadores de la Universidad Pontificia Bolivariana, radica en la liberación controlada de medicamentos. La celulosa bacteriana se puede utilizar para encapsular sustancias bioactivas en su superficie, las cuales pueden ser liberadas paulatinamente en el lugar a tratar. Con esta patente es posible ampliar la gama de sustancias que pueden ser liberadas, como por ejemplo antibióticos para el tratamiento de heridas, los cuales deben ser muy controlados.

Además del campo médico, esta patente tiene aplicaciones industriales, específicamente en el desarrollo de pinturas o productos para acabados. Con esta patente, la nanocelulosa bacteriana actuaría como material estructural para hacer sustancias más resistentes, con mejores acabados, evitar la degradación ambiental y que perduren más en el tiempo.

De igual forma, en productos como papeles especiales, se podría aplicar en billetes, para que sean más resistentes y en otros impresos que requieran una mayor durabilidad de los pigmentos.

Además, en los textiles, se podría utilizar en telas biodegradables, dando la oportunidad de usar una prenda y después desecharla. Incluso, a partir del referente de producción casera de la nata del vinagre, implicaría que las personas pudieran hacer sus propias prendas biodegradables en casa.

“Otro campo de aplicación de esta patente sería en los alimentos, logrando productos con mayor valor nutritivo por el aumento del contenido de fibra y la posibilidad de encapsular nutrientes, todo a partir del método para la modificación de la nanocelulosa, como el patentado”, añade Robin Zuluaga Gallego, docente investigador de la Facultad de Ingeniería Agroindustrial de la UPB.

Proyección social a partir de una bacteria

Un hallazgo científico, e incluso una patente, deben procurar que cierre todo el ciclo de innovación, que implica una apropiación social e impacto en la competitividad.

La celulosa bacteriana tiene un impacto social en la medida en que es fácil de producir de forma casera. Esta podría ser producida, vendida por peso, con el fin de surtir de materia prima a la industria médica, industrial o textil con unos estándares de calidad debidamente estipulados. De igual forma, daría pie a aprovechar mejor los residuos agroindustriales o desechos de los hogares cómo cascaras de frutas, como un óptimo alimento para la producción de nanocelulosa por la bacteria antioqueña, la cual disfruta de desechos de alimentos para su dieta. 

Esta patente implica una invención en el proceso de modificación y potencia las cualidades de la bacteria y demuestra su fortaleza, resistencia y adaptabilidad. Esto se suma al hecho de no ser patógena, es decir, no representa ningún tipo de enfermedad o daño en el cuerpo de un animal, un ser humano o un vegetal.

UPB: el futuro es grande con la nanotecnología

La Universidad Pontificia Bolivariana viene trabajando en temas de celulosa bacteriana desde hace 10 años. De igual forma, desde hace 13, investigadores de la Universidad le han apuntado a la ciencia nanométrica a partir de fuentes vegetales, de bacterias y algas. Este soporte científico lo han dado los grupos de investigación en Nuevos Materiales y de Agroindustrial, gracias al trabajo en conjunto de las facultades de ingeniería química, ingeniería mecánica, textil, ingeniería en nanotecnología e ingeniería agroindustrial.

Los docentes de la Universidad Pontificia Bolivariana han enfocado su trabajo en un mundo tan pequeño como cien mil veces un cabello humano, apostándole a la nanotecnología como acción de desarrollo y de competitividad.

Una invención a un proceso, el cual es producto de la observación y la curiosidad por elementos y acciones caseras que hacen parte de la tradición local, ofreciendo a partir de un mundo nanométrico, una gigantesca oportunidad para la ciencia en Colombia y el mundo.

 
docentes investigadores de la UPB

Cristina Isabel Castro, Piedad Gañán Rojo, Gloria Caro Muñoz y Robin Zuluaga Gallego; docentes investigadores de la UPB y titulares de la patente

Por César Alejandro Buriticá Arbeláez - Agencia de Noticias UPB

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