La bebida tradicional mexicana es el aguamiel y contienen microorganismos llamados Lactobacillus brevis que controlan el exceso de colesterol en la sangre, y ayudarían a disminuir el índice de enfermedades cardiovasculares y complicaciones como aterosclerosis e infarto de miocardio, así lo da a conocer un estudio del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

La doctora Yadira Rivera Espinoza, de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN, quien analizó esta bebida tradicional desde 2008, detectó que el aguamiel o savia recién extraída contiene una gran cantidad de microorganismos, y decidió probar diferentes cepas del Lactobacillus brevis y obtuvo resultados inéditos, que no habían sido reportados en la literatura científica.

La especialista comenta que realizaron diversas pruebas toxicológicas para corroborar la inocuidad de la sustancia, de manera posterior a animales de laboratorio con dieta alta en colesterol les dieron concentraciones específicas de lactobacilos durante una semana.

Al término del experimento, la doctora Rivera Espinoza y su equipo de investigación, corroboró que las concentraciones de colesterol en los ratones tratados con lactobacilos aislados del aguamiel no se modificaron, a diferencia de aquellos grupos a los que no se les suministro los microorganismos y sólo comieron una dieta alta en colesterol.

El equipo de investigación del IPN liderado por la especialista, comprobó en ratones que de todas las cepas del microorganismo, sólo seis previenen la hipercolesterolemia (exceso de colesterol) y el daño hepático.

Además, les dieron de manera preventiva los lactobacilos a ratas con daño hepático inducido y comprobaron que no se elevaron las enzimas relacionadas con lesiones en el hígado, mientras que aquellos sin tratamiento con microorganismos sufrieron un incremento en las enzimas indicadoras de problemas en el órgano.

Con base en los resultados, la investigadora politécnica indicó que una hipótesis es que el Lactobacillus brevis hidroliza las sales biliares, las cuales se excretan a través de heces y que para compensar la pérdida, el organismo sintetiza nuevas a partir del colesterol.

Para hacer llegar los beneficios de la investigación a la gente, la investigadora consideró la posibilidad de transferir la tecnología con el propósito de desarrollar algún producto funcional al que se incorpore el microorganismo.

En el proyecto colaboraron los Doctores en Ciencias Luis Alberto Reyes Nava y Leticia Garduño Siciliano, así como los alumnos de licenciatura Benjamín Luna Callejas, Bryan Kevin Cruz Martínez y Zaira Hernández Casiano. Además cuenta con un artículo científico publicado en la revista Journal of Food & Nutritional Disorders y una solicitud de patente sometida al Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.

Producir biocombustibles como hidrógeno o metano, además de enzimas u otros insumos industriales, a bajo costo y sin dañar al medio ambiente es factible si se aplican procesos biotecnológicos de depuración análogos a los de una refinería, pero utilizando desechos orgánicos como materia prima en vez de petróleo.

Tal es la propuesta de un egresado del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), quien en su tesis de doctorado desarrolló un modelo de biorrefinería que permitirá aprovechar residuos como cáscaras de fruta, restos de comida o papel para producir energía en forma sostenible.

La tesis de Carlos Escamilla Alvarado, egresado del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería del Cinvestav, fue reconocida con el Premio Ronsenblueth 2015 en la categoría de Tecnología y Ciencias de la Ingeniería.

En su trabajo, Escamilla Alvarado propone la integración de diversas tecnologías, que inicialmente incluyen el uso de consorcios de microorganismos como hongos y bacterias para fermentar los desechos. Luego se aplican otros procesos biotecnológicos a fin de obtener los productos de interés en cuatro etapas sucesivas.

Estas etapas se han denominado H, M, Z y S, debido a que permiten producir en forma seriada los biocombustibles hidrógeno y metano, así como enzimas usadas en la industria textil y alimentaria (Z) y licores sacarificados (S), todo ello sin generar ningún desperdicio.

“El concepto de biorrefinería no es novedoso, pues comenzó a desarrollarse a pequeña escala desde 1980 acoplando uno o dos procesos basados en la fermentación anaeróbica mediante bacterias”, explica el galardonado, quien desde 2009 trabaja en esta línea de investigación asesorado por los profesores Héctor Poggi Varaldo y María Teresa Ponce, del mismo Departamento de Biotecnología.

A decir de Escamilla Alvarado, lo que constituye una aportación original de su tesis es la combinación de varios procesos biotecnológicos para obtener biocombustibles de segunda generación, es decir, que no requieren áreas de cultivo, como los de primera generación, que son obtenidos a partir de maíz, soya y otros productos agrícolas.

La ventaja de unir varios procesos biotecnológicos con diferentes condiciones de operación y distintos microorganismos –el ciclo comienza con la fermentación anaerobia de los residuos, dentro de tanques especiales llamados biorreactores– es que se obtienen varios productos sin desperdicio, pues aun los residuos finales pueden usarse como composta o fertilizante.

Además, a diferencia de otras fuentes energéticas, los residuos vegetales están ampliamente disponibles con un costo prácticamente nulo. De hecho, si este modelo de biorrefinería fuese escalado a un tamaño adecuado para la producción industrial podría convertirse en una alternativa para dar tratamiento a los desechos generados, sobre todo en las urbes.

En el país se acumulan diariamente 102 mil toneladas de desechos sólidos municipales y de ellos, entre 50 y 60 por ciento son residuos orgánicos. Los expertos del Cinvestav calculan que con cada tonelada de estos últimos podrían generarse entre 25 y 50 kilowatts-hora de hidrógeno, y de 600 a 700 kilowatts-hora de metano.

Pero para llevar la biorrefinería a una escala industrial antes tendría que probarse un modelo piloto, por ejemplo, con un reactor del tamaño de un barril de petróleo donde pudiera procesarse al menos un kilogramo de desechos orgánicos al día, para así comenzar a evaluar los resultados, comenta el egresado.