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Hongos permitirían extraer alimentos de residuos de la madera

Con la utilización de enzimas de hongos nativos de las cepas Aspergillus y Paecilomyces –que se encuentran en el compost– se obtendrían compuestos como azúcares, antioxidantes, saborizantes, aromas y nutrientes para la alimentación animal y humana, a partir de residuos como celulosa y lignina de la madera y de otros vegetales.

Medellín, 24 de noviembre de 2020Agencia de Noticias UN-

Presentación del trabajo en el XXIX Congreso Colombiano de Ingeniería Química y Profesiones Afines. Fotos: Sebastián Tobón.

Cultivo de Aspergillus en caja de Petri sobre medio PDA.

Observación de Aspergillus bajo microscopio óptico a 100X.

Muestras traídas de la empresa Biorgánicos, de las cuales se extrajeron los microorganismos para la investigación.

ADN extraído de los hongos estudiados: las bandas de los extremos derecho e izquierdo son el marcador del peso molecular, las cuatro bandas centrales son los ADN genómicos de varias especies estudiadas.

Microscopía electrónica de un hongo estudiado de la especie Aspergillus, con apoyo técnico de la empresa Cecoltec. Foto: Cecoltec.

De esta forma se aprovecharían dos moléculas muy importantes en la naturaleza: celulosa, que es la más abundante en la tierra (compone la biomasa de los vegetales) y lignina (parte dura de los vegetales), para enfrentar el desafío de alimentar a la población humana utilizando grandes volúmenes de residuos que van a la basura o se desechan generando contaminación.

Este es uno de los hallazgos del estudio “Identificación de enzimas en hongos nativos con potencial interés en la industria biotecnológica alimenticia”, tesis de Sebastián Tobón para optar al grado de magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

El magíster explica que “los polímeros naturales como celulosa, lignina y otros de la madera y las plantas son poco explorados o explotados para su aprovechamiento, de ahí que el objetivo de mi investigación con estos residuos es encontrarles aplicación en diferentes industrias, especialmente alimenticia, considerando que se generan grandes cantidades que van a la basura”.

Tanto el investigador de la UNAL –integrante del Grupo de Investigación Matermob del SENA– como los Grupos Gebiomic y GIEM de la Universidad de Antioquia, y la compostera Biorgánicos, trabajaron hongos nativos presentes en el compost, que son demasiado resistentes y capaces de degradar materiales tan complicados como los residuos ligno-celulósicos de la madera.

“A partir de enzimas de hongos, con biotecnología podemos obtener moléculas de interés para la industria farmacéutica, química y alimenticia”, explicó.

En el Centro de Mobiliario del SENA, el magíster incursionó en el tema de los hongos tratados con biotecnología como una alternativa, inicialmente enfocado hacia los materiales pero proyectando otras aplicaciones como la alimentación, y generando un abanico de posibilidades al cual apuntan las biorrefinerías de la madera.

“Seleccionamos cuatro hongos –tres Aspergillus y un Paecilomyces– con potencial para degradar residuos ligno-celulósicos, pero se destacaron más las cepas de Aspergillus”, indicó el investigador.

Agrega que los hongos no tuvieron una actividad celulasa o ligninasa igual, sino que según el medio en el cual se encontraron, activaron o no un grupo de enzimas: “cuando estuvieron en fermentación sumergida activaron enzimas celulolíticas, mientras en fermentación en estado sólido mostraron mejor actividad lignilolítica”.

La investigación encontró microorganismos nativos, eficientes y con potencial para la degradación de residuos lignocelulósicos. A partir de la elección del hongo más eficiente, se aplicaría genética molecular y ADN recombinante, para expresar las enzimas en otro microorganismo.

Un primer objetivo alcanzable sería la aplicación en alimentación animal, viendo cómo se degradan para mejorar la digestibilidad y aumentar su valor nutritivo, explica el investigador.

“Si hay un desprendimiento o un consumo de celulosa puede haber mejor digestibilidad, o si hay un desprendimiento de lignina puede haber un mejor valor nutritivo por los antioxidantes generados. El residuo o extracto obtenido puede ser rico en azúcares o en compuestos fenólicos, para ser aplicado en alimentación”, detalla.

Con el profesor Mauricio Corredor, director de la tesis, encontró muchísimas aplicaciones de tratamiento de residuos lignocelulósicos, porque si un microorganismo degrada este tipo de residuo, quiere decir que también sirve en biorremediación, para elaborar materiales compuestos o modificar estructuras y obtener otros productos.

“Con la empresa Biorgánicos y el Grupo GIEM, que trabajan en tecnología de biorremediación, colectamos bacterias y hongos, los que tienen enzimas con capacidad de degradar y digerir la madera, algo muy difícil”, explica el profesor Corredor.

“El contenido de glucosa que guarda la celulosa y la lignina es más alto que cualquier cultivo, o sea que tenemos un alimento guardado allí, y no lo aprovechamos”, explicó el docente.

La propuesta a la industria es trabajar materiales distintos mediante clonación y aprovechamiento de enzimas y microorganismos, inicialmente para producción biotecnológica de alimentación animal, como equina y porcina, y también en la implementación de fibras, entre otras aplicaciones.

(Por: fin/OLML/MLA/LOF
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