En maíz identifican y caracterizan hongos que producen toxinas

 Por primera vez en Colombia se identificaron hongos tóxicos asociados con la mazorca de maíz, causantes de pérdidas en rendimiento y calidad del cultivo, por ser la principal fuente de contaminación antes y después de la cosecha. Este es un hallazgo importante si se tiene en cuenta que, por su capacidad para producir micotoxinas, estos microorganismos pueden afectar la salud humana y animal.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el 25 % de los cultivos alimentarios del mundo se ven afectados por hongos productores de micotoxinas. Por eso es importante conocer qué especies de hongos están presentes en la mazorca o elote del maíz y cuáles pueden producir micotoxinas.

Ese fue el objetivo del trabajo adelantado por el ingeniero agrónomo David Velásquez Ortiz, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el cual contribuye a la caracterización morfológica y molecular de especies toxigénicas (que producen toxinas) y no toxigénicas (que no lo hacen).

Las micotoxinas son compuestos químicos producidos de forma natural por una serie de hongos, especialmente Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Alternaria. Dichos hongos atacan forrajes o pastos, cereales, leguminosas, frutos secos, frutas y hortalizas. Por tratarse de metabolitos secundarios, su producción depende de la temperatura y la humedad, por lo que en estas zonas se forman tanto en el cultivo en campo como durante la recolección, el transporte y almacenamiento.

Hasta el momento se han identificado más de 400 micotoxinas en diversos cereales, semillas oleaginosas, granos de café y frutos secos, entre otros alimentos. Las detectadas con mayor frecuencia son las aflatoxinas, deoxinivalenol, fumonisinas y zearalenona.

“Como son resistentes al calor, una vez producidas por el hongo no se pueden eliminar de la mazorca ni de los productos derivados del maíz”, anota el investigador.

En humanos y animales, el riesgo de contaminación radica en que pueden causar intoxicaciones agudas. En el caso menos grave provocan náuseas o diarrea, y en el peor causan hepatitis aguda, disfunción renal e incluso la muerte. También genera intoxicaciones crónicas que pueden afectar el hígado, los riñones, el sistema nervioso y el sistema inmune.

El magíster explica que “la expresión y gravedad de los efectos tóxicos depende de la dosis ingerida, del grado de exposición, del tipo de micotoxina, y de la edad y el estado nutricional del individuo que consume alimentos contaminados”.

Para el estudio se visitaron 25 localidades productoras de maíz en el Valle del Cauca, se colectaron 125 mazorcas y de cada una se seleccionaron 15 granos de forma aleatoria. A partir de esta muestra se aislaron 155 hongos, y con base en las características morfológicas de cada género se seleccionaron 50 aislamientos.

El estudio permitió identificar 24 especies toxigénicas, de las cuales el 79 % de los aislamientos de Fusarium contenían altas concentraciones de fumonisinas (FUM), el 16,6 %,  correspondientes a F. graminearum y F. sororula, contenían altos niveles de deoxinivalenol (DON) y zearalenona (ZEA), y el 8,3 % de los aislamientos de Aspergillus contenían altos niveles de aflatoxinas (AFL).

Estos porcentajes exceden los niveles máximos establecidos por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) de la Unión Europea y del Ministerio de Salud y Protección Social colombiano para maíz no elaborado y alimentos a base de maíz destinados al consumo humano directo.

“La identificación y caracterización de hongos toxigénicos y la evaluación oportuna de las micotoxinas permiten desarrollar y fortalecer las diferentes estrategias de prevención, control y vigilancia de estos contaminantes que garantizan la calidad e inocuidad del maíz y los productos derivados destinados al consumo humano y animal”, asegura el ingeniero agrónomo Velásquez.

La detección se realizó mediante la amplificación de los fragmentos de PCR utilizando cebadores de los genes implicados en la biosíntesis de cada micotoxina y una cuantificación mediante el análisis cuantitativo ELISA empleando kits Veratox de Neogen para cada micotoxina, técnica que permite analizar un gran número de muestras con alta precisión en los resultados.

Combinaciones binarias

El magíster menciona que “cuando el hongo presenta la capacidad de producir dos o más micotoxinas en simultáneo, la acción combinada de estas en el maíz o en productos derivados de consumo humano y animal altera la naturaleza de su toxicidad debido a que los posibles efectos pueden llegar a ser inferiores, iguales o mayores a la suma de los efectos tóxicos individuales.

En esta investigación se encontraron las combinaciones binarias DON+ZEA, DON+FUM y FUM+ZEA, y una única combinación ternaria DON+FUM+ZEA, la cual genera más preocupación por los graves riesgos asociados con la salud humana.

Se trata del primer reporte en el mundo que confirma la presencia y producción de DON y ZEA por la especie Fusarium sororula, y de AFL por Aspergillus sydowii en el maíz.

De otra parte, de las 13 especies identificadas, 9 son un nuevo reporte del huésped para el Valle del Cauca y para Colombia: Fusarium sororula, Penicillium citrinum, Aspergillus sydowii, A. tamarii, A. wentii, Talaromyces funiculosus, T. sayulitensis, T. stollii y T. wortmannii).

El estudio fue dirigido por el profesor Eyder Daniel Gómez López, director del grupo de investigación en Protección Vegetal para el Mejoramiento de la Productividad de la UNAL Sede Palmira.

200 huertas en Cali contribuyen a la apuesta por la soberanía alimentaria

 Tener un huerto en casa y abastecerse de él para alimentarse ahora será posible para unas 200 familias caleñas de zonas urbanas y rurales que le apuestan a la soberanía alimentaria mediante prácticas agroecológicas. Así garantizarán el acceso a hortalizas, frutas y plantas medicinales.

Mediante un convenio interadministrativo entre el Departamento Administrativo de Gestión del Medio Ambiente (Dagma) de la Alcaldía de Cali y la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, cerca de 200 huerteros de las 22 comunas y 15 corregimientos rurales de Cali reciben acompañamiento para establecer y fortalecer huertas agroecológicas y cuidar las cuencas hidrográficas.

Los beneficiarios han asistido a talleres sobre seguridad y soberanía alimentaria; planeación y construcción de huertas agroecológicas; manejo de organismos acompañantes de cultivos; custodio de semillas, multiplicación, calidad y conservación; y biopreparados y asociatividad.

Con los huerteros de las zonas rurales también se trabaja en reforestación, gallinas ponedoras, pollos de engorde, capacitación y acompañamiento en la elaboración de bioinsumos agroecológicos para que sean usados como insecticidas naturales.

En el proyecto participan personas provenientes del Cauca, Chocó y otras regiones del Pacífico que viven en Cali. Hay huertas en colegios con estudiantes de primaria y bachillerato, otras lideradas por mujeres, también de reinsertados y de aficionados que tienen antejardines o patios para sembrar sus alimentos.

“Estamos generando la semilla para fortalecer la red de huerteros agroecológicos en Cali. Además de las capacitaciones y los talleres, se han establecido huertas madre básicas para las comunas, y en las próximas semanas les entregaremos kits con semillas, micorrizas y abonos especializados para las plantas, entre otros elementos”, señala el director del proyecto, Diego Ángel, profesor de la UNAL Sede Palmira.

Ruddy Ocoro Montaño, coordinadora del Grupo de Gobernanza y Cultura Ambiental del Dagma, agrega que “con esta iniciativa buscamos que los ciudadanos puedan reemplazar algunas plantas ornamentales por plantas de pan coger pequeñas como fríjoles, tomate cherri, hortalizas y legumbres, como una estrategia de educación ambiental y de fomento a la alimentación”.

Según la funcionaria, entre los huerteros hay personas que ya tenían en sus casas o apartamentos algún tipo de huerta, y otros que arrancaron de cero gracias a la convocatoria.

“La primera parte del proyecto busca educar alrededor de las huertas: enseñarles a los ciudadanos a sembrar, a identificar las semillas, a conocer el proceso que estas deben tener en cada temporada del año y a hacer abonos”.

Parte del éxito del convenio se vio reflejado en la asistencia de más de 250 huerteros provenientes de Cali al evento “Compartiendo saberes agroecológicos”, realizado en la UNAL  Sede Palmira, en donde tuvieron la oportunidad de intercambiar conocimiento y experiencias de sus huertas y cultivos a través de los talleres que se llevaron a cabo durante todo el día.

Huertas, opción para la seguridad alimentaria

En su casa o apartamento, cualquier persona puede utilizar el patio, la terraza o el antejardín para sembrar alimentos como hortalizas, verduras, legumbres, frutas y plantas medicinales. ¿Qué necesita? Un par de materas, tierra, semillas y abonos que pueden ser naturales, un insecticida natural y ganas de tener su propia huerta.

En una matera se puede empezar por cosas pequeñas como el rábano, que da frutos en 45 días, lechuga, col, papa amarilla o tomate cherri, que demora hasta tres meses en producir.

Además de las hortalizas, también se pueden cultivar plantas condimentarias como cilantro, albahaca, cebollino, laurel y romero, entre otras, y medicinales como aloe vera, caléndula, manzanilla, limonaria y cola de caballo.

Los biopreparados caseros que funcionan como insecticidas naturales se pueden elaborar con vinagre y miel, o hacer ajidol, que tiene como base agua, ají y sábila, las cuales se maceran o licúan, y luego se rocía la planta

Según el reflejo de la luz es posible saber si una planta está enferma o sana

 Si una planta está infectada con Fusarium oxysporum, hongo que produce su marchitamiento y muerte, reflectará la luz de una forma distinta a como lo hace cuando está sana. Mediante un espectroscopio, aparato que divide la luz en sus diferentes componentes, es decir en su espectro, se identifican estos cambios hasta 10 días antes de que los síntomas sean evidentes. Se probó con tomate y banano.

Uno de los principales problemas que afronta el sector productivo es la pérdida de cultivos a causa de enfermedades que no se detectan a tiempo, por eso, Juan Carlos Marín Ortiz, estudiante de posdoctorado de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, se dio a la tarea de probar la eficacia del espectroscopio para ofrecerles una alternativa a los agricultores.

“La interacción entre la radiación electromagnética (en este caso la luz) y las plantas es muy específica. La forma como interactúa todo ser vivo y todo material con la radiación es como una huella digital y dependerá de un estado de desarrollo fisiológico muy particular. Si nosotros, ya sea por una enfermedad o por estrés, nos alteramos química o fisiológicamente, esa ‘huella espectral’, esa forma como interactuamos con la radiación, se modificará”, explica el investigador.

Para entender cómo se realizan los análisis, imagine un haz de luz que proviene de una lámpara led e interactúa con una mesa, por ejemplo, una parte de esa radiación es absorbida por la mesa y la otra es reflejada. “Esa energía que el material no absorbe es la que registramos, lo que nos permite hacer mediciones a distancia, o teledetecciones. No es necesario tener la mesa al frente, podemos tener un sensor sobre ella que envíe la información a un computador”.

En el laboratorio se trabajó con plantas de tomate, papa y banano –cultivos de interés económico en el país–, especialmente en este último, ya que el estudio se desarrolló en asocio con el Centro Nacional de Investigaciones del Banano (Cenibanano), debido al riesgo que implica para el sector la diseminación de Fusarium oxysporum raza 4, de ingreso reciente al país, que es particularmente devastador porque ocasiona síntomas de marchitez y muerte de la planta y permanece por décadas en el suelo, haciendo difícil su manejo.

“Primero observamos cómo interactúan las plantas sanas con la radiación (se registra todo un espectro de ondas) y luego vemos cómo lo hacen cuando están infectadas con el hongo, es decir, vemos qué ondas cambian cuando hay infección”, señala el estudiante.

Por razones de seguridad, el investigador ha trabajado con la raza 1 del hongo, obteniendo una precisión en la detección de la enfermedad cercana al 90 %.

“Hemos logrado detectar el hongo entre una semana y 11 días después de que inicia la infección, es decir de 7 a 10 días antes de que aparezcan los primeros síntomas (clorosis y marchitez), que suelen ser evidentes de 18 a 21 días de haberse dado el contacto con el patógeno, esto es importante para contener la enfermedad, antes de que sea tarde para los productores de esta fruta”.

Herramienta esencial

En la actualidad, la tarea principal es encontrar las longitudes de onda específicas que dan cuenta de una enfermedad, estandarizarlas en laboratorio y luego en campo, para posteriormente diseñar un dispositivo manual que, al acercarlo a alguna planta, determine su estado.

“También tenemos en mente la posibilidad de utilizar a futuro drones con sensores para monitorear cultivos enteros, así el productor podría tomar decisiones de tratamiento o erradicación para evitar la diseminación de la enfermedad y grandes pérdidas”.

Los investigadores también estudian la bacteria Ralstonia solanacearum, que afecta a la papa y al banano dejándolas marchitas o atrofiadas solo una semana después del ataque del microorganismo. “Es un reto mayor, el método de detección debe ser mucho más rápido”.

Con los profesores de Ciencias Agrarias, Carlos Felipe Barrera Sánchez y Óscar Córdoba Gaona vienen ampliado los usos de la espectroscopía, que puede ser aplicada no solo en la detección temprana de enfermedades, sino también en la identificación de variedades de cultivos y de distintos tipos de estrés, por ejemplo el hídrico, lo que permitiría usar el agua de riego de forma más eficiente y aumentar la productividad, entre otras cosas.

Para desarrollar su trabajo, el estudiante contó con la guía de las profesoras Verónica Botero Fernández, decana de la Facultad de Minas, y Lilliana María Hoyos Carvajal, del Departamento de Ciencias Agronómicas de la UNAL Sede Medellín.

Ciencia y Tecnología Cáscara del Hass, promisoria fuente de antioxidantes y neuroprotectores

 Además de las bondades como abono o en el cuidado del cabello, que tradicionalmente se le ha adjudicado, la piel que recubre a este manjar, del que se producen más de 155.000 toneladas al año en Colombia, es una “minita de oro” en compuestos benéficos para la salud, con potencial farmacéutico como antioxidantes –que frenan el deterioro de las células– y como protectores del sistema nervioso, que sirven para prevenir enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

Por primera vez en el país, usando una extracción secuencial a altas presiones, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira encontraron aceites, carotenoides y fenoles, entre otros compuestos conocidos como bioactivos, en el epicarpio o cáscara del aguacate Hass (Persea americana Mill).

Los compuestos bioactivos se encuentran en las plantas, hojas, flores, frutos y todo lo que se consume de forma natural. Además cuentan con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y anticancerígenas, que por sus estructuras químicas son preventivas.

El ingeniero Juan Felipe Grisales Mejía, estudiante del doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UNAL Sede Palmira, destaca que “aplicando dicha tecnología se obtuvieron compuestos como proantocianidinas, presentes especialmente en las plantas y en algunos frutos, las cuales han demostrado tener propiedades antioxidantes y antimicrobianas”.

“El uso de disolventes naturales como ácidos orgánicos, azúcares o aminoácidos, que además de biodegradables son económicos y de baja toxicidad, posibilitó la obtención de compuestos bioactivos de manera eficiente y sostenible”.

Por ejemplo, dichos elementos presentes en la cáscara del Hass, en especial aquellos más afines con el agua, demostraron tener una buena inhibición frente a la acetilcolinesterasa, una de las enzimas responsables del Alzheimer.

“Es decir, posee actividades protectoras del sistema nervioso (neuroprotectoras), que podrían prevenir enfermedades neurodegenerativas. Los resultados tienen el potencial para ser utilizados en el desarrollo de productos farmacéuticos, cosmetológicos y alimenticios” anota el experto, integrante del Grupo de Investigación en Procesos Agroindustriales (GIPA) de la UNAL Sede Palmira.

Altas presiones, técnica que revoluciona la industria tradicional

“Las técnicas de extracción a alta presión responden a las necesidades globales de la industria y a los Objetivos de Desarrollo Sostenible, en comparación con las de baja presión, que generan gases a la atmósfera y deterioran el ambiente”, indica el profesor de la Facultad de Ingeniería y Administración Hugo Alexander Martínez Correa, investigador del Grupo de investigación en Procesos Agroindustriales y director de tesis.

Las extracciones a alta presión permiten modificar algunas propiedades extractivas de los solventes naturales utilizados; aquí la temperatura también juega un papel importante.

El modelo propuesto se basó en los conceptos de biorrefinería y contó con tres etapas en las cuales se obtuvieron compuestos de diferente polaridad de la misma materia prima.

“En la primera etapa se extrajo la fracción lipídica, o de baja polaridad, empleando dióxido de carbono supercrítico; en la segunda se extrajeron los compuestos de mediana polaridad utilizando etanol expandido con dióxido de carbono comprimido, y en la tercera se obtuvieron los analitos de mayor polaridad con agua subcrítica", explica el investigador Grisales Mejía.

Otra de las primicias de este estudio fue el uso de Solventes Eutécticos Naturales (NADES) para extraer y caracterizar los componentes bioactivos de la piel del aguacate, ya que los solventes convencionales comúnmente utilizados en estos procesos, como la acetona y el hexano, tienen algún tipo de toxicidad y dejan residuos dañinos para el ambiente.

Solventes como los NADES se consideran biodegradables, de bajo costo y de baja toxicidad, pueden ser empleados en diversos procesos de extracción y además podrían ser aplicados directamente en productos farmacéuticos, cosmetológicos y alimenticios gracias a que están hechos de ácidos orgánicos, azúcares, aminoácidos, entre otros.

Cáscara de aguacate Hass, residuo prometedor

La cáscara del aguacate Hass representa cerca del 13 % del peso del fruto, mientras que la semilla o la pepa alrededor del 17 %, juntos constituyen el 30 % del fruto en general.

Lo primero que hicieron los investigadores fue evaluar las diferentes mezclas de cáscara y semilla a través de un diseño experimental, para determinar en qué proporción se podía obtener el mayor contenido de compuestos fenólicos y contar con las mejores capacidades antioxidantes y neuroprotectoras, determinadas in vitro. Así, se evidenció que la cáscara fue el residuo con mejores resultados.

Esta investigación se adelantó en los Laboratorios de Química, Bioquímica y Fitoquímica y de Operaciones Unitarias de la UNAL Sede Palmira y del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación – del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)– y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en donde el estudiante Grisales Mejía realizó parte de la experimentación.

Bolsas “antihongos” para frutas tropicales

 Si durante la elaboración de los empaques plásticos tradicionales se agregara una cucharadita de ácido láurico, obtenido a partir del aceite de coco, se protegería el tomate de árbol del ataque de hongos como Colletotrichum tamarilloi, alargando en dos semanas el tiempo de vida útil de la fruta. Así se conservan sus valores nutritivos –vitaminas y minerales–, y además se extiende su oferta en mercados y fruterías.

En Colombia el tomate de árbol es una fruta exótica que se da en clima frío moderado y se cultiva especialmente en zonas de Antioquia, Nariño, Cundinamarca, Caldas y Valle del Cauca. Su producción anual promedio supera las 150.000 toneladas.

Aunque después de su cosecha la fruta puede durar en buen estado entre 8 y 10 días, este tiempo se puede acortar ante la presencia de uno de sus enemigos silenciosos, el hongo Colletotrichum tamarilloi, que ataca especialmente los cultivos de regiones tropicales, afectando incluso hasta el 50 % de estos.

Dicho microorganismo está asociado con la antracnosis, una de las enfermedades más severas de las frutas que también ataca el aguacate, el banano y el mango.

Para combatir el daño que produce, se ha identificado que el ácido láurico, un ácido graso presente en aceites vegetales provenientes de almendra, palma, y principalmente del coco, tiene propiedades que ayudan a detener el crecimiento del hongo.

La ingeniera química Lissette Ariza Corredor, magíster en Ingeniería - Materiales y Procesos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), aprovechó las bondades del ácido y lo implementó como un valor agregado en la producción de bolsas plásticas usadas para almacenar frutas.

“Se utilizó el ácido láurico extraído del aceite de coco porque en esta fruta se obtiene un porcentaje mayor al 45 %, es decir que se necesita una concentración más baja para obtener un efecto antifúngico o antihongos”, explica la investigadora.

Hongos al acecho

Para obtenerlo, se pasó por hidrólisis, un proceso en el que se adiciona aceite de coco y agua en un reactor. Posteriormente este se lleva a un horno precalentado a 220 °C durante 2 horas y así se extrae el mayor componente del aceite: el ácido láurico.

Luego, mediante un proceso de extrusión se incorporó en una máquina el polietileno, material base de los empaques, y se le añadió el ácido láurico en un 5 % –cerca de una cucharadita–. Con ayuda de calor estos dos componentes se funden y crean una película en forma de rollo muy similar al Vinipel.

“Con dicha dosificación se inhibió en un 80 % la acción del hongo, alargando la vida del tomate de árbol por dos semanas, tiempo en el que esta fruta no presentó ningún signo de enfermedad”, señala la magíster.

Para este ensayo se tomaron tomates de árbol limpios y se les inyectaron cepas del hongo obtenidas del Laboratorio de Fisiología Vegetal del Departamento de Biología, con el fin de evaluar el desempeño del empaque antihongos.

Además de la concentración de 5 % de ácido láurico, también se probó con un 10 %, que mostró los mismos efectos, mientras que con el 3 % se tuvo menor eficacia.

La investigadora indica que “con el 3 % se observó que la cáscara se empezó a descomponer en la segunda semana, y con un 5 y 10 % a la tercera semana. A mayor concentración, la durabilidad de la fruta tiene más probabilidad de aumentar”.

Con el 10 % de concentración también dentro de las muestras, se evidenció que este tiene la capacidad de contrarrestar en un 80 % la antracnosis, enfermedad causada por el Colletotrichum gloeosporioides, que amenaza de manera constante la calidad de las frutas.

Estos empaques, que son el resultado del trabajo de investigación liderado por los profesores César Sierra y Diego Alzate, de la Facultad de Ciencias de la UNAL, se podrían implementar en la industria de empaques de alimentos, y con ello frutas como el tomate de árbol se conservarían en mejores condiciones en el mercado.

Patentan método para obtener compuesto antibacteriano de residuos de aloe vera

 Lo que resulta de los procesos de extracción de gel de aloe vera o sábila se conoce como cutícula y, en Colombia es un residuo que se entierra para que sirva como abono o se desecha. Con este, en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira crearon un método para obtener un compuesto antibacteriano natural contra Escherichia coli, causante de diarrea o cólicos abdominales cuando se encuentran en el agua o alimentos contaminados. La invención recibió patente de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

Una de las inventoras es la ingeniera agroindustrial Sarah Lucía Paz Arteaga, estudiante de la Maestría en Ciencias - Biotecnología en la UNAL Sede Medellín, quien explica que la cutícula de aloe vera se lava y se liofiliza. La liofilización es una técnica que sirve para mantener la viabilidad de los biocompuestos de la materia orgánica, se congelan y el agua del producto se sublima o somete a bajas presiones.

Así, “se obtiene un producto seco que se muele a un tamaño de partícula pequeño. Este material es rico en diferentes compuestos, entre ellos el antimicrobiano. Utilizamos solventes para extraer aquellos de interés, y el material obtenido se sometió a rotaevaporación, para concentrarlo”.

El profesor Harlen Gerardo Torres Castañeda, de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UNAL Sede Palmira, propuso los solventes de extracción usando una formulación novedosa, e identificó los compuestos mediante técnicas cromatográficas. De esta manera, se detectaron quinonas.

La estudiante Paz comenta que, “en un medio de cultivo o agar bacteriológico, donde los microorganismos crecen muy cómodos, pusimos la bacteria e impregnamos un disco de papel con el compuesto. Corroboramos que alrededor del disco no crecieron bacterias porque el agar cambia de color, se pone espeso, ya no es traslúcido. Cuando no hay crecimiento sabemos que es antibacteriano”.

De esta manera, se confirmó que la cutícula de aloe vera tiene alto potencial por ser de origen natural y por ser específico para un microorganismo, en este caso E. coli, pues muchos de los medicamentos son compuestos químicos a los cuales hombres y animales hacen resistencia, lo que se conoce como resistencia a los antibióticos.

Antibacteriano natural

La estudiante relata que, “la idea de encontrar componentes antibacterianos de una forma particular en la cutícula de la sábila surgió en una la clase de Química Agroindustrial, donde se emplea la metodología de ‘investigación en el aula’, cuando un compañero dijo que dicho resultante se desechaba”.

Agrega que “entonces, a la profesora Liliana Serna Cock, de la UNAL Sede Palmira, le surgió la idea de hacer un macroproyecto que permitiera darle diferentes usos a este residuo agroindustrial, y buscó financiación a través de una convocatoria interna”.

De esta manera, la estudiante se vinculó al proyecto “Método de obtención de un antibacteriano natural extraído de la cutícula de aloe vera activo contra Escherichia Coli”, para el cual se hizo un estudio bibliográfico sobre los usos de los residuos agroindustriales de aloe vera y había estudios que suponían posible efecto antimicrobiano debido a compuestos presentes en la cutícula. En el mismo, participaron la ingeniera agroindustrial, Maira Alejandra Bastidas Mosquera y el profesor Torres Castañeda.

La investigación duró dos años -desde 2016- y tuvo el liderazgo de los docentes y el aporte de sus experiencias en los laboratorios de Bioconversiones y de Química. La profesora Serna Cock se encargó del antimicrobiano y de cómo iba a afectar al microorganismo, y el docente Torres se enfocó en la identificación de los compuestos.

La patente

Alejandro Raigosa, integrante del Equipo Gestor de la Dirección de Investigación y Extensión de la UNAL, indica que tuvieron un aliado para la redacción y formulación, gracias a una convocatoria de Colciencias (actual Minciencias).

El 7 de junio de 2019 se radicó la patente ante la SIC. “Como Universidad debemos consolidar capacidades para articular nuestras habilidades con los aliados técnicos. Es un proceso de cooperación académica, legal y administrativa”, indica.

Además de identificación, valoración y protección de una patente, desde esta Dirección buscan la transferencia hacia la sociedad y el sector productivo. “De nada sirve tener tantas patentes sin ser usadas. Es nuestro énfasis. Tenemos 10 patentes, 9 son de invención y 1 es de modelo de utilidad, y un certificado de modelo de obtentor”, concluye.

Entre más viejos son los bosques secos tropicales, más hojarasca producen

 La hojarasca, esa misma que utilizó como metáfora en una de sus obras el Premio Nobel de Literatura, Gabriel García Márquez, retorna importantes nutrientes al bosque seco tropical -localizado entre los 0-1000 metros sobre el nivel del mar-, ecosistema del que queda menos del 8 % de los 9 millones de hectáreas que tenía su cobertura original. En cuatro departamentos del país, bosques de, entre 6 a 50 años, demostraron que, en la medida en que sean más longevos, producen mayor cantidad de estas valiosas hojas.

Mónica González, bióloga de la Universidad Nacional de Colombia, segura que, “el estudio de la edad de los bosques en relación con la producción de la hojarasca, determinó que cada año de vida que estos van sumando, la producción de hojarasca incrementa 2.500 kilogramos por hectárea al año”.

En el ejercicio se incluyeron bosques de Antioquia, Bolívar, Tolima y Nariño, en este último se hallaron los más jóvenes y en Bolívar y Antioquia los más longevos.

La investigación evidenció también que durante la época seca, los nutrientes tienen un efecto importante sobre la producción de hojarasca, debido a que el suelo en dicha temporada, genera un ambiente que ayuda a tolerar el estrés que se da por la sequía.

Agrega que, “cuando llega la temporada de lluvia, nutrientes como el carbono, nitrógeno y fósforo que estaban inmovilizados con la sequía, empiezan, de manera progresiva, a ser liberados  en el ambiente, dándole continuidad al ciclo del ecosistema”.

Los bosques viejos o maduros, a diferencia de los jóvenes, tienen menor radiación al igual que temperatura, y se le atribuye una mayor humedad.

Por su franja altitudinal y por la fertilidad de sus suelos, en el ecosistema de bosques secos tropicales se han establecido ciudades como Cali, Cartagena, Barranquilla o Sincelejo, lo cual ha impactado de manera significativa en la reducción de su cobertura. A esto se suma la intervención de prácticas agropecuarias y la minería.

En Colombia este tipo de bosques están distribuidos en sus seis regiones, y se caracterizan por tener una marcada estacionalidad de épocas de sequía y de lluvias, es por ello que fauna y flora ha tenido que adaptarse al déficit de agua o estrés hídrico.

Precisamente, la pérdida de hojas que da origen a la hojarasca, es una estrategia que utiliza la vegetación para sobrevivir ante largos periodos de dichas condiciones.

Monitoreo y análisis

La investigación se apoyó en cuatro plataformas con bases de datos. Entre ellas, la del Instituto de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt que preserva información sobre la hojarasca, los nutrientes del suelo y el clima, de 48 parcelas de bosques secos tropicales en el país.

Adicional a esto, de manera aleatoria, en cada una de las parcelas se colocaron 4 trampas para hojarasca hechas con malla. Durante un año se realizaron en total 4 colectas de cada una de  ellas y el material recogido fue pesado. Para hacer el análisis estadístico de todo el compendio de datos obtenidos, se utilizó un software R.

Vale destacar que esta investigación está enmarcada en el proyecto “Evaluación de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos del bosque seco tropical”, dirigido por la profesora Beatriz Salgado de la Facultad de Ciencias de la UNAL y liderado por el Instituto Humboldt.