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lunes, 23 de febrero de 2026

De la poda al laboratorio, residuos agrícolas con potencial para la industria alimentaria

 Cuando un aceite se enrancia —pierde olor, sabor, color y valor nutricional por reacción con el oxígeno— la industria suele usar aditivos sintéticos para retrasar ese deterioro. Estos compuestos actúan como antioxidantes, es decir, sustancias que frenan las reacciones químicas que dañan las grasas. En el Laboratorio de Frutas Tropicales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, uno de los proyectos actuales evalúa si hojas de agraz pueden convertirse en alternativas naturales con esa misma capacidad protectora.

Pero esa no es la única apuesta. Esta fotogalería recorre otras líneas de investigación del laboratorio, desde el análisis de papa nativa hasta el estudio de residuos de mora y tomate de árbol, con un objetivo común, dar valor científico y productivo a lo que hoy se descarta en el campo.

Una de esas investigaciones es la tesis de la química Angie Guevara, estudiante de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos, quien trabaja con hojas de agraz, un cultivo similar al arándano que ha empezado a ganar terreno en regiones como Boyacá, Nariño, Antioquia, Cundinamarca y Cauca. A partir de estas hojas, el equipo obtiene extractos con posibles propiedades antioxidantes.

El objetivo es evaluar si estos compuestos naturales pueden retrasar la oxidación en aceites vegetales como el de girasol, proceso que actualmente se controla mediante antioxidantes sintéticos como el TBHQ. “Queremos buscar posibles antioxidantes naturales que también nos ayuden a aprovechar algunos residuos generados en el campo de la agricultura”, explica.

Para ello se emplean técnicas como el ensayo DPPH, que mide la capacidad antioxidante de los extractos mediante el cambio de color de un reactivo sensible a procesos de reducción y oxidación. Cuando el reactivo, de color morado intenso, entra en contacto con sustancias antioxidantes, pierde color y se torna amarillo pálido, lo que permite estimar la potencia antioxidante de la muestra analizada.

Si los resultados son favorables, estos residuos se podrían transformar en insumos industriales capaces de extender la vida útil de aceites, reduciendo así la necesidad de aditivos sintéticos, en línea con la creciente demanda de alternativas naturales en la industria alimentaria. La investigación se encuentra en su etapa inicial.

Tras las pruebas de laboratorio, el siguiente paso será evaluar la estabilidad de los extractos directamente en el aceite bajo la prueba Rancimat, un método que somete el aceite a altas temperaturas y flujo constante de aire para acelerar su oxidación y medir cuánto tiempo tarda en deteriorarse.

Luego se realizarán ensayos de estabilidad acelerada para determinar si estos compuestos naturales logran retrasar la oxidación lipídica y en qué concentraciones resultan efectivos frente a los antioxidantes sintéticos usados por la industria. Más allá de la técnica, el propósito es claro, convertir un residuo agrícola en una alternativa viable para la industria alimentaria.

También se busca generar nuevas oportunidades económicas para los agricultores que hoy desechan las hojas producto de las podas.

Un laboratorio con múltiples frentes de investigación

Este laboratorio, coordinado por el profesor Carlos Eduardo Narváez Cuenca, forma parte del Grupo de Investigación en Química de Alimentos, creado oficialmente en 2002. Desde entonces ha sido un referente en el análisis de frutas y tubérculos en proyectos de impacto nutricional y agroindustrial, donde se caracterizan macronutrientes, micronutrientes y compuestos bioactivos presentes en estos alimentos.

Según la química Angie Guevara, “en este espacio desarrollamos diferentes proyectos de investigación orientados a diversificar las frutas, diseñar alimentos y valorizar subproductos agrícolas como residuos de poda, semillas y cortezas de frutas que tienen potencial para uso industrial”.

Además de la investigación con hojas de agraz, el equipo ha participado en iniciativas como el proyecto de papas más nutritivas. “Allí trabajamos en el análisis de una colección de papa, en el cual el Laboratorio ha sido un pilar importante”, agrega.

Del campo al laboratorio

En esa misma línea de valorización de la biodiversidad, el equipo también ha adelantado investigaciones sobre el aprovechamiento de residuos de mora y tomate de árbol, así como estudios sobre genotipos silvestres de agraz en Santander y colecciones cultivadas en Cundinamarca y Boyacá, con miras a su fitomejoramiento, un proceso orientado a identificar y potenciar las plantas con mejores cualidades nutricionales y agronómicas para fortalecer futuras siembras y hacer más competitivos los cultivos.

Este trabajo permite reconocer qué variedades ofrecen mayor valor nutricional y mejor adaptación a distintas condiciones, para integrarlas en programas de mejoramiento agrícola. “Los proyectos se realizan en alianza con profesionales en Ciencias Agrarias y Biología, quienes integran el componente agrícola y genético con el análisis químico de los alimentos”, afirma el profesor Narváez.

El trabajo comienza en el campo, donde se recolectan las muestras que luego se acondicionan en el Laboratorio mediante procesos de lavado y liofilización, una técnica que elimina el agua mediante congelación y posterior sublimación al vacío, lo que permite conservar compuestos sensibles sin exponerlos a altas temperaturas.

“Muchos de los compuestos bioactivos que analizamos son sensibles a la temperatura, la luz, a la presencia de oxígeno y a los cambios en los niveles de pH. La liofilización es la mejor forma de preservarlos para su estudio”, explica la investigadora Guevara.

Una vez acondicionadas, las muestras se someten a molienda y se almacenan en condiciones controladas antes de iniciar la extracción de compuestos como fenólicos, carotenoides y clorofilas, sustancias naturales que pueden actuar como antioxidantes, proteger las células frente al daño oxidativo, aportar color a los alimentos y, en algunos casos, contribuir a la prevención de enfermedades asociadas con el estrés oxidativo.

Estas extracciones se realizan con equipos como ultrasonido y centrífugas, y posteriormente se analizan mediante cromatografía líquida de ultraalta eficiencia, una tecnología que permite identificar cuáles compuestos hay en una muestra y en qué concentración. “El equipo nos permite analizar cuáles compuestos están presentes en nuestras muestras y en qué cantidad”, afirma la estudiante.

Cada análisis produce gráficos en los que cada pico corresponde a un compuesto específico, conocidos como cromatogramas. La altura o el área de esos picos indica su concentración, lo que permite identificar y cuantificar metabolitos con potencial actividad biológica de forma precisa y reproducible.





 




 






lunes, 22 de abril de 2024

Cannabis “producido” en laboratorio, un cultivo prometedor

 En un innovador proyecto de clase que le apuesta a explorar el potencial para la clonación y propagación de esta planta, estudiantes del Colectivo Siembra de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira cultivaron en laboratorio tejido vegetal de Cannabis sativa de la variedad “mango biche”, muy reconocida en el mundo por su peculiar aroma a dicha fruta tropical y su color amarillo intenso. Este resultado es un importante avance para la agricultura nacional.

En la agricultura moderna, el cultivo de tejidos vegetales es una técnica que viene transformando la manera en que se propagan y mejoran las plantas bajo condiciones controladas en el laboratorio, y que no solo permite la multiplicación clonal de individuos con características o rasgos específicos sobresalientes, sino que también puede contribuir a la creación de nuevas variedades e implementar sistemas de conservación.

Dicho método ha mostrado ser una herramienta poderosa en la mejora genética de cultivos, la conservación de la biodiversidad vegetal y la producción sostenible de alimentos, flores, fibras y productos medicinales, ya que tiene aplicaciones comerciales y ecológicas significativas, como la proliferación de especies en peligro de extinción, la propagación rápida, limpiar enfermedades y producir material de siembra libre de estas, y la producción de metabolitos de interés comercial entre otras aplicaciones.

Para que el impulso de estas tecnologías sea una realidad en países como Colombia se necesitan expertos, personal cualificado; por eso entre la oferta académica de la Sede Palmira se encuentra la asignatura “Cultivo de tejidos vegetales”, dirigida a estudiantes de pregrado y posgrado.

En ella se ofrece una visión profunda de esta fascinante área de estudio que cuenta con la experiencia del profesor Roosevelt Humberto Escobar Pérez,  de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Sede Palmira.

“En nuestro entorno académico aprovechamos esta técnica para enseñarles a los jóvenes de manera práctica y pedagógica cómo partir desde un pequeño fragmento de tejido hasta producir una planta completa. Los estudiantes deciden qué especie quieren trabajar, luego deben argumentar el porqué la quieren propagar, y a partir de allí escogen el explante, el medio y la técnica adecuada, hasta lograr que el tejido crezca y en algunos casos, recupere una planta completa con capacidad de ser llevada y crecida en vivero”, explica el docente.

Aporte a la creciente industria del cannabis

En el contexto del cannabis, el cultivo de tejidos se constituye en un proceso crucial para la industria, dada la creciente demanda de variedades de alta calidad con perfiles genéticos específicos. En ese sentido, esta planta es especialmente adecuada debido a su capacidad natural de regeneración y a su amplia variabilidad genética.


El Colectivo Siembra está integrado por más de 30 estudiantes de todos los programas de la UNAL Sede Palmira con interés en la investigación científica y la promoción de las plantas enteógenas o con algún efecto psicotrópico, entre ellas el cannabis. Así, los estudiantes Harold Mauricio Peña Silgado y Néstor Eduardo Valencia Ordóñez, del programa de Ingeniería Agronómica, decidieron trabajar con este material y a la fecha han logrado resultados promisorios.

El estudiante Valencia explica que “el proceso de cultivo de tejidos de la planta de cannabis de la variedad ‘mango biche’ comenzó con el explante de la planta madre, que se refiere a la porción de tejido vegetal que se extrae y se utiliza como material para iniciar el cultivo in vitro. Este se puede tomar de diferentes partes de la planta, como el ápice del tallo, las yemas o las hojas”.

Una vez seleccionados, se desinfectaron y pusieron en un medio de cultivo estéril que contiene nutrientes y reguladores de crecimiento para proporcionar las condiciones óptimas con el fin de que las células se multipliquen y se diferencien, hasta formar estructuras conocidas como callos con capacidad de diferenciar estructuras definidas.

A partir de estos se puede inducir la formación de brotes mediante la suplementación de reguladores de creciente en el medio de cultivo. Estos brotes continúan su desarrollo hasta lograr una planta completa. Posteriormente se endurecen, se aclimatizan y se trasplantan a un sustrato adecuado, que bajo condiciones semi controladas de humedad y temperatura pueden continuar su desarrollo en vivero y alcanzar su madurez en campo.

Los estudiantes consideran que “el cultivo de tejidos ofrece varias ventajas para la industria del cannabis. En primer lugar, permite la propagación masiva de plantas con características deseables, como altos niveles de cannabinoides o resistencia a enfermedades, lo que facilitará la producción a gran escala de variedades consistentes y de alta calidad. Además permite conservar su diversidad genética a largo plazo”.

Este proceso abre nuevas posibilidades para la mejora genética del cannabis y el desarrollo de variedades con perfiles genéticos personalizados para usos medicinales, recreativos o industriales que satisfagan la creciente demanda de este mercado en Colombia y el mundo.

En el laboratorio se cultiva una variedad de tejidos vegetales con diferentes propósitos, desde papa, yuca, ajo, batata y pitaya, hasta plantas ornamentales, en donde los estudiantes exploran la diversidad vegetal y aprenden las técnicas necesarias para cultivar tejidos con éxito, pese a los desafíos logísticos como disponibilidad de espacio, equipos y materiales.








viernes, 4 de noviembre de 2022

Laboratorio Jardín Vertical, apuesta que servirá a campesinos en el Valle del Cauca

 Campesinos del corregimiento de Combia, en la zona alta del río Amaine, entre El Cerrito y Palmira (Valle del Cauca), serán beneficiados con proyectos sostenibles, como por ejemplo jardines verticales, con los que podrían recolectar agua lluvia y niebla para su aprovechamiento en actividades cotidianas y de riego, entre otras cosas, que mejorarán la calidad de su hábitat y la adaptabilidad al cambio climático.

Con esta iniciativa, ganadora de una convocatoria del Sistema de Información de la Investigación, Extensión y Laboratorios (Hermes) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), propuesta por el Grupo de Investigación Prospectiva Ambiental de la Sede Palmira, sus creadores buscan poner a prueba las primeras investigaciones sobre estructuras de soporte, plantas, sensibilización y educación con las comunidades.

Para este propósito cuentan con el Laboratorio Jardín Vertical, concebido como un espacio de investigación aplicada donde se realizan actividades en ecourbanismo, diseño industrial y educación ambiental, que además de retener agua, reducir la contaminación atmosférica y servir de corredor biológico –ya que facilitan la movilidad y dispersión de fauna, plantas y semillas–, aportan servicios ambientales, mejoran la relación de las personas con la naturaleza, y contribuyen a reducir el estrés urbano y embellecer el paisaje.

El Laboratorio se desarrolla con plantas medicinales y de otras especies, cuya función es incentivar la biodiversidad de especies polinizadoras benéficas para el ambiente.

Según datos recopilados en el proyecto, entre sus bondades está, por ejemplo, que un edificio de 4 pisos con una fachada cubierta por un jardín vertical filtra 40 toneladas de gases nocivos al año y puede atrapar y procesar 15 kg/año de metales pesados.

La cobertura vegetal de los jardines colgantes o verticales en las paredes sirve como aislante para mitigar la contaminación acústica y reducir hasta en 5 oC la temperatura interior de un edificio en verano y mantenerla en invierno. Además, algunos estudios sugieren que la vegetación en el lugar de trabajo mejora el rendimiento de las personas y reduce sus malestares.

La arquitecta María Victoria Pinzón, profesora de la Facultad de Ingeniería y Administración de la UNAL Sede Palmira y coordinadora del proyecto, menciona que “el Laboratorio Jardín Vertical busca fortalecer la cultura ambiental de los estudiantes y de la comunidad universitaria a partir de la interacción con los procesos naturales de las plantas”.

Alta montaña del Valle del Cauca, las beneficiadas

El Laboratorio Jardín Vertical es un prototipo de investigación con el que estudiantes y profesores del Semillero de Investigación Ambiental evalúan la estructura más apropiada para que las comunidades campesinas del corregimiento de Combia recolecten las aguas lluvias y las reutilicen en actividades cotidianas y de riego.


Para tal fin, desde 2018 se llevan a cabo reuniones con los habitantes rurales en las que se identificaron algunas necesidades ambientales con las plantearon el proyecto “Co-construcción de pilotos comunitarios campesinos para la adaptación al cambio climático y al hábitat sostenible en la alta montaña del Valle del Cauca – Convocatoria Nacional de Extensión Solidaria 2022”.

El proyecto contemplará además la restauración de páramo con frailejones y especies nativas en el Parque Nacional Natural Las Hermosas; las bio-etiquetas como estrategia de competitividad para pequeños productores del agro colombiano; el aprovechamiento tanto del agua lluvia y la niebla como de los residuos sólidos, y la apropiación y concientización social para la conservación de la sostenibilidad ambiental en zona de alta montaña del departamento.

“Los integrantes del semillero realizamos investigaciones en las áreas de ordenamiento territorial, ecourbanismo y gestión ambiental, del cual forma parte el Laboratorio de Jardín Vertical. Esta última área aborda la educación ambiental, las estrategias de sensibilización ambiental y la coordinación interinstitucional”, señala la estudiante de Ingeniería Ambiental Marlyn Ávila, integrante del semillero de investigación.

Como parte del estudio y la revisión bibliográfica, los investigadores han identificado que los jardines verticales pueden proveerles a las personas alimentos con espacios reducidos, contribuir al aumento de áreas verdes en espacios urbanos con limitaciones, reducir el ruido urbano y el efecto de isla de calor, brindando un mayor confort térmico .

Claves para crear un jardín vertical

El jardín vertical es una pared o instalación vertical cubierta por vegetación de una o varias especies que puede tener diferentes diseños y tamaños. Puede nacer de forma natural o por intervención humana.

La profesora Pinzón recomienda localizar el jardín vertical en el espacio urbano, considerando factores físicos, naturales, sociales, económicos y logísticos.

“Las plantas se deben seleccionar según las condiciones ambientales del lugar de su implantación y se debe tener en cuenta la sensibilidad y el compromiso social de vecinos y visitantes para su mantenimiento y cuidado óptimo”.

Por su parte, las plantas se deben elegir teniendo en cuenta el origen (de preferencia local), tipo de crecimiento, altura y sistema de raíces, la propagación de la planta, el riego, el clima, las ramas y el follaje, la resistencia a plagas y enfermedades, y el suelo y los nutrientes.