Historia de vida

Frase GIPA 1

Desde entonces han trabajado en otras frutas como borojó, copoazú, banano, papaya, mora, uchuva y mango; en café; en palma de aceite para la producción de biocombustibles; en productos derivados de animales como leche, carne –para la producción de salchichas, jamones y chorizos, así como en tilapia- y tienen una línea de investigación en procesos productivos en la industria de flores cortadas y follaje.

Estos son solo algunos ejemplos del grupo que creó a finales de la década de los años noventa y lideró por más de diez años la investigadora González, uno de los primeros que conformó la Universidad de La Sabana.

Más de quince años generando soluciones

El caso del borojó, fruto tropical de un arbusto originario del sotobosque selvático del Chocó,  ha atraído la atención de varios investigadores del GIPA, entre ellos de la doctora en ciencia y tecnología de alimentos Indira Sotelo, líder de los estudios que confirman su actividad antimicrobiana frente a patógenos como la Escherichia coli o el Staphylococcus aureus. Esa característica lo convierte en un agente antimicrobiano que puede ser utilizado en las industrias agroalimentaria y cosmética. “El borojó es interesantísimo”, dice la ingeniera Sotelo; “le han adjudicado tantas propiedades incluso para embalsamar cadáveres, que por eso pensamos que sería interesante estudiar más sobre el mito urbano que hay del borojó”. La tradición popular lo conoce más por sus propiedades como conservante, posiblemente, dicen los investigadores, porque tiene compuestos fenólicos.

Siguiendo con este fruto chocoano, en la actualidad analizan algunas de sus propiedades termodinámicas, ambientales y químicas con el propósito de evaluar su potencial al utilizarlo como material para encapsulación mezclado con otros componentes. La encapsulación, que puede lograrse en los niveles micro y nano, tiene usos medicinales, agrícolas, en la industria alimentaria, cosmética y perfumería. 

frase GIPA 2

Ahora que el grupo cuenta con un secador por aspersión, especial para microencapsular, los miembros del Grupo no solamente hacen ensayos con el borojó. “En un proceso de secado, si se quiere encapsular un sabor o un aroma, la flexibilidad del material procesado puede hacer que la liberación del compuesto sea controlada  en el tiempo”. Y es que el secado es la etapa clave del procedimiento porque es el que sella la microcápsula, para lo cual han empezado a hacer estudios en donde utilizan una técnica de última generación llamada ventana refractiva, que abarata el proceso. Actualmente están empezando a encapsular microorganismos para hacer probióticos y pronto empezarán a nanoencapsular. “La diferencia entre micro encapsular y nano encapsular es que la escala de encapsulación permite una liberación más controlada y que el compuesto que busco proteger llegue al punto de acción en menores concentraciones pero haciendo el mismo efecto”, explica la doctora Quintanilla.

Con ellos trabaja Catalina Aguilar, una de las primeras investigadoras formadas en el Grupo. Con doctorado en Biociencias en la Universidad de La Sabana, su tesis “Potencial antimicrobiano de cultivos de exclusión competitiva (CEC) para el control de patógenos asociados a EDA infantil de origen bacteriano, como primer paso para el desarrollo de un producto probiótico”, fue realizada con apoyo del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA por sus siglas en inglés), y del GIPA. “El proyecto tiene un gran impacto en el desarrollo de probióticos”, dice la líder del grupo, “ya que es una experiencia pionera en niños, que a futuro puede apoyar el desarrollo de alimentos funcionales de alta importancia”.

frase GIPA 3

Indira Sotelo y el ingeniero químico Leonardo Moreno, doctor en Biociencias, han trabajado además en mejorar las condiciones de secado y empaque de la cebolla de Aquitania para la industria alimentaria.

Quien trabaja con el copoazú es el doctor en química Luis Eduardo Díaz, buscando que en el proceso de congelación para comercializarlo se conserven las grandes cantidades de vitamina C que contiene –incluso más que la naranja. El profesor Díaz también trabaja con algunas cepas de bacterias acidolácticas capaces de producir una enzima que, además de ayudar en el funcionamiento del intestino, disminuye los niveles de colesterol en quien la consume. Entre los microorganismos, las microalgas que producen colorantes para alimentos, como las astaxantinas, son también objeto de estudio muy promisorio en tanto podrían reemplazar los colorantes artificiales en la industria alimentaria. Y dado que las microalgas son ricas en una proteína llamada espirulina, con las facultades de medicina y de sicología adelanta un proyecto que busca proponer la espirulina como suplemento alimenticio.

La metodología utilizada en varias de las investigaciones biotecnológicas que realiza el GIPA tiene el gran reto de trabajar en la combinación de varios microorganismos –los científicos lo llaman cocultivo- para estabilizar los alimentos (como en el caso del yogurt), o bioconservarlos, entre otras ventajas. Pero la técnica es complicada porque hay una gran diferencia entre evaluar el funcionamiento de un microorganismo, y hacerlo con tres al mismo tiempo. “Saber cómo potenciar la acción del cocultivo para que los microorganismos ejerzan efecto inhibitorio a los patógenos es un reto”, explica la investigadora Sotelo, y el resultado le interesa a la industria cárnica y de alimentos en general, para evaluar su almacenamiento, y también para potencialmente usar menos aditivos químicos en los productos.

Particularmente en productos cárnicos, el grupo de investigación ha incursionado en proponer métodos de bioconservación a través de la aplicación de microorganismos, sus metabolitos y sustancias químicas, -llamadas químicos verdes-, en donde se ha evaluado su efecto sobre una amplia variedad de patógenos, entre ellos Listeria monocytogenes y Salmonella spp, así como los cambios a nivel sensorial y tecnológico que implica su adición en la matriz alimentaria. Al proponer descripciones matemáticas de estos procesos de bioconservación, existe la posibilidad de aplicar eficazmente estas metodologías a nivel industrial.

El sector productivo, su aliado

Además de las experiencias ya relatadas –que no son ni la décima parte de todo lo que han estudiado-, la participación del GIPA en Tecnova, en ruedas de negocios y el convenio suscrito con la Cámara de Comercio de Bogotá, han fortalecido el vínculo de la academia con la empresa en alianzas que son estratégicas, benefician a ambas partes, son cofinanciadas y se basan en la investigación. Uno de los proyectos que surgió del convenio con la Cámara de Comercio, liderado por la candidata a doctorado en Biociencias Gabriela Cáez, inició haciendo un sondeo para determinar las necesidades que tenían los industriales que ofrecen bienes o servicios. Con base en esos resultados se planteó un proyecto para la recuperación de residuos, que aplica para industrias de todos los sectores; pero quizá lo más importante fue el estudio de prospección que realizaron conjuntamente, investigadores y empresarios, a partir del cual surgieron proyectos en los que ha participado la gran mayoría de los miembros del GIPA, al tiempo que generó gran confianza en la institucionalidad del grupo: “ya son ellos los que tocan las puertas de la Universidad buscando respuestas a los problemas de la industria”, dice la investigadora Cáez.

Con un microempresario interesado en producir y comercializar productos cosméticos a partir de frutas, la ingeniera Cáez lideró un proyecto que comprobó la actividad antioxidante de la uchuva, lo que la convierte en una promisoria base natural cosmética para “mitigar los efectos normales en el proceso de envejecimiento” de las personas. Los resultados del proyecto han sido presentados nacional e internacionalmente con éxito, pues se trata de un producto cosmético que protege la piel, sin contener sustancias cancerígenas. “Pero más que desarrollar un producto”, dice Cáez, 

frase GIPA 4

Si el sector productivo es un gran aliado del GIPA, el grupo también ha manifestado su gran solidaridad con la comunidad que lo rodea. Cuando en 2011 el campus de la universidad se inundó causando grandes pérdidas, la temporada invernal afectó al municipio de Chía en su totalidad. La investigadora Sotelo, como otros de los investigadores de la Universidad de La Sabana, cuenta que esta situación fue motivo para que el GIPA se uniera a la facultad de derecho con el fin de adelantar un proyecto sobre la seguridad alimentaria en períodos de riesgo. Los abogados se encargaron de generar las directrices para una política pública en el tema, y los científicos del GIPA trabajaron dos ejes: disponibilidad e inocuidad de los alimentos. En el camino se fueron vinculando el Grupo de Sistemas Logísticos y otros investigadores de Ingeniería, con quienes generaron varios productos que entregaron al municipio. Los resultados fueron seleccionados para presentarse en el Foro sobre políticas públicas y seguridad alimentaria que tuvo lugar en Punta Cana en diciembre de 2011.

El futuro de resultados y hallazgos

La amplia producción del grupo GIPA en productos tecnológicos, prototipos, innovaciones en procesos y plantas piloto fortalece su trabajo de investigación y desarrollo y le abre un abanico de alternativas para el futuro, como generar spin-offs para concretar iniciativas empresariales.

Ya han conseguido la aceptación como patente de modelo de utilidad de un equipo para la desinfección con luz ultravioleta de fluidos con componentes bioactivos sensibles al calor, trabajo en el que participó Moreno, el cual “reduce  la carga microbiana de esos fluidos que son sensibles al calor y que pueden perder su color o sus componentes bioactivos”, explica la ingeniera Cáez, líder del proyecto. Puede ser útil en las industrias alimentarias – por ejemplo en jugos de frutas con colores intensos-, en farmacéutica y cosmética. De hecho ya hay una empresa interesada.

El grupo ha conseguido además la aceptación de  una patente de invención para un sustrato a base de residuos de frutas y material reciclable de cartón, útil en la producción de hortalizas, frutales, plantas ornamentales y flores en la etapa de plantulación a partir de las plantas madre. De acuerdo con Cáez, investigadora detrás de este desarrollo, este sustrato disminuirá la explotación de la turba, un recurso no renovable de uso agrícola.

Según la directora de investigación de la Universidad, Leonor Botero, existe la posibilidad de proteger algunos otros desarrollos que superan en sus propiedades a otros productos del mercado, bien sea como secreto industrial o con patente.

Logros y retos

Las ideas de investigación con aplicabilidad del GIPA surgen de “problemas de la sociedad colombiana que es necesario solucionar”, según explica Erlide Prieto, con maestría en ciencias bioquímicas. Los proyectos en café, por ejemplo, se iniciaron con el doctor en ingeniería de alimentos Mauricio Pardo quien trabajaba en liofilización y tecnología del frio, continuó con la doctora Ruiz con quien incursionaron en las técnicas de crioconcentración, tema de la tesis de doctorado del ingeniero químico Leonardo Moreno, -apoyada por Colciencias, la Federación Nacional de Cafeteros y la Universidad de La Sabana y distinguida como Summa cum laude, la cual se ha convertido en el objeto de estudio prioritario en la línea de procesamiento y valorización de materiales agroindustriales.

El reto de hoy es el mismo que visualizó la doctora Gloria González desde el comienzo: plantear un proyecto sombrilla, “un macroproyecto para llevar resultados de investigación a la sociedad”, según su directora, Ruth Yolanda Ruiz. Pero si uno analiza la historia de vida del GIPA, la evolución que ha recorrido se refleja en una ruta ascendente, que inicia con el apoyo decidido a las investigaciones a partir del proyecto del suero costeño plasmadas en tesis de estudiantes de pregrado hacia el 2002; luego, con la Maestría en diseño y gestión de procesos los trabajos continuaron caracterizando el potencial probiótico de las bacterias acidolácticas; y ahora, a partir de 2009, con el doctorado en Biociencias, se fortalecen los estudios para encapsularla.

frase GIPA 5

Ahora el Grupo sueña con un postdoctorado que profundizaría aún más la reflexión, la investigación y la inserción definitiva del GIPA en la sociedad y en el sector productivo, a través de más investigadores formados con doctorado, más relación con otros grupos de investigación de la misma universidad y de otras a nivel nacional e internacional.

La científica Cáez es optimista por la calidad de los miembros del grupo: “detrás de toda la producción hay mucha dedicación de la gran cantidad de personas que se han vinculado a través del tiempo [en el Gruplac aparecen 50 investigadores]. Todos han sido muy trabajadores, muy generosos con su tiempo, incluso trabajando domingos, feriados y en vacaciones; realmente lo hacemos con mucho entusiasmo. Yo creo que ese entusiasmo y ese estar convencido de que si se pueden hacer las cosas se transmite a los estudiantes y es muy satisfactorio ver que hemos formado escuela”.