Crean biorreactor para generar microorganismos

Enrique González

Más microorganismos para generar nuevos y mejores alimentos para la sociedad. Menos residuos nocivos para el medio ambiente procedentes, por ejemplo, de la industria láctea. Un aparato cuyas características innovadoras tienen el potencial para mejorar procesos en las ingenierías de alimentos, biotecnología, química, mecánica o ambiental.

El nuevo biorreactor diseñado en el ITESO por académicos del Departamento de Procesos Tecnológicos e Industriales (DPTI), después de poco más de un año de trabajo, ya ha solicitado su patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), debido a dos importantes adelantos que lo distinguen de los biorreactores comerciales.

"Tiene propelas [aspas mezcladoras] con una configuración geométrica no convencional, pocas veces vista en la industria; fueron diseñadas para que a partir del efecto impulsor generado por su movimiento y a muy bajas revoluciones, exista un perfecto mezclado sin un excesivo consumo de energía", explica Óscar Rojas, coordinador de la carrera de Ingeniería de Alimentos y uno de los tres responsables del proyecto, junto con Cristóbal Camarena y Carlos González, sus homólogos de Ingeniería en Biotecnología e Ingeniería Química del ITESO, respectivamente.

"De esta manera se pueden mantener las mismas velocidades de transferencia de masa y calor en el sistema y obtener mejores resultados en comparación con los sistemas convencionales o comerciales. Lo que hace nuestro estómago son movimientos peristálticos irregulares, y este aparato los simula", complementa Rojas.

El otro aspecto tiene que ver con una metodología de suministro ideada por la universidad, con la cual se pueden controlar, entre otros factores, la temperatura, las dosis, los tiempos de aplicación y las cantidades de cultivos que se le suministrarán al aparato. 

Un punto importante de cualquier biorreactor de laboratorio es que sus resultados deben ser escalables, es decir, deben reproducirse en grandes cantidades, tal como sucede con el del ITESO, cuya capacidad es de 100 litros, pero su tecnología podría emplearse por cualquier empresa que desee hacerlo de mil o 10 mil litros.

"Es un sistema de agitación novedoso que reduce el consumo energético y aumenta de manera eficiente, con menos velocidad, la agitación y el mezclado", añade Camarena.

La clave está en la velocidad con que giran las propelas. Las del biorreactor del ITESO se mueven a 40 revoluciones por minuto, mucho menos que las de los aparatos comerciales que suelen inhibir el crecimiento de las células.

"El nuestro tiene el mismo mezclado aunque a menor velocidad, es mucho más gentil y, sobre todo, simula o asemeja lo que sucede en nuestros intestinos", refiere el coordinador de Ingeniería en Biotecnología.

Beneficios ambientales y alimentarios

Desarrollado con recursos de la universidad y fondos aportados por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), el biorreactor no sólo jugará un papel importante en la formación de alumnos del ITESO, sino que beneficiará a la industria alimentaria y al medio ambiente.

"Estamos atacando dos problemáticas: la cuestión alimenticia y la cuestión medio ambiental", comenta Camarena. "Este equipo sirve para cultivar células y permitirá hacer pruebas que en un momento dado servirán para incluir estos microbios producidos aquí dentro de alimentos, y al hacerlo podrías crear un mejor alimento".

En cuanto a la industria láctea, cuando ésta elabora sus productos desperdicia mucho suero lácteo repleto de lactosa, el cual, al ser vertido de manera inadecuada a un cuerpo de agua (ríos o lagos) afecta a la flora y la fauna. 

"Este biorreactor podría ayudar a generar suero lácteo con alrededor de 80 por ciento menos lactosa, es decir, un 80 por ciento menos de daño al ecosistema", señala Rojas.

"Las empresas podrían obtener un producto de valor agregado, los lactobacilos, los cuales se pueden utilizar para elaborar nuevos productos [alimentos funcionales, por ejemplo] o para revenderlos, además de generar desechos menos nocivos".

El biorreactor del ITESO permitirá hacer pruebas para cultivar microorganismos probióticos que ayudan a prevenir enfermedades y fortalecen el sistema inmune, micro algas; producir proteínas terapéuticas, bacterias que degraden petróleo, hormonas humanas para tratar ciertos tipos de cáncer o enzimas que ayuden a tratar residuos industriales para luego elaborar biocombustibles.

"Las posibilidades de adquisición de microorganismos son muy grandes con este biorreactor", subraya el coordinador de Ingeniería de Alimentos del ITESO.