Pasos prometedores hacia un antídoto universal contra venenos de serpientes

Unos científicos han completado un nuevo paso en una prometedora línea de investigación y desarrollo que tiene por meta crear un antídoto universal contra venenos de serpientes, capaz potencialmente de salvar la vida a gente mordida por serpientes venenosas de muy distintas clases en casos en los que los tratamientos convencionales no lo lograrían.

El equipo del Dr. Matthew Lewin, de la Academia de Ciencias de California en Estados Unidos, y el Dr. Stephen P. Samuel del Trinity College en Dublín, Irlanda, puso a prueba la eficacia de un fármaco administrado de formanasal en ratones a los que se les había inyectado altas dosis de veneno de Cobra Hindú (de la especie Naja naja). En muchos casos, los ratones con dosis inyectadas de veneno que de otra forma resultarían letales, sobrevivieron después de ser tratados con neostigmina. Este descubrimiento apoya la idea del equipo de que proporcionar un tratamiento rápido, accesible y fácil de administrar puede incrementar el grado de supervivencia de las víctimas de mordeduras de serpientes venenosas.

Durante el transcurso de los experimentos, grupos separados de ratones recibieron dosis variables de veneno (todas por encima de los límites considerados letales) y después fueron tratados con neostigmina en dos intervalos distintos de tiempo: entre 1 y 2 minutos después del envenenamiento, y pasados 10 minutos de éste. Diez de los 15 ratones que habían recibido la dosis más baja de veneno, seguida por el tratamiento en un plazo de 10 minutos, sobrevivieron y exhibieron posteriormente un comportamiento completamente normal, mientras que el 100 por cien de los ratones del grupo que no fue tratado fallecieron.

Aunque todos los ratones tratados con neostigmina en los experimentos recibieron una dosis única del fármaco, a fin de mantener un protocolo consistente de investigación, el antídoto administrado de manera nasal podría, en la práctica, haber sido administrado múltiples veces sin agujas. Se podría además haberlo combinado con inhibidores de otros tipos de veneno, consiguiendo así una acción conjunta más eficaz. Con muchas combinaciones que probar, el equipo está ahora trabajando de forma intensiva con Sakthivel Vaiyapuri, de la Universidad de Reading en el Reino Unido, un químico experto en venenos de serpientes.

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Biocombustible bacteriano para cohetes

Gracias a bacterias manipuladas genéticamente, se ha conseguido producir un biocombustible alternativo y lo bastante energético como para impulsar a un motor cohete.

La síntesis bacteriana de pineno abre nuevas y fascinantes perspectivas en el sector de los biocombustibles. El pineno es un hidrocarburo proveniente de los árboles que podría llevar a sustituir por alternativas sostenibles a combustibles de origen fósil y alta energía, así como el JP-10, un combustible usado en vehículos aeroespaciales, incluyendo misiles. Con las mejoras adecuadas en la eficiencia de su proceso de elaboración, el biocombustible podría facilitar incluso el desarrollo de una nueva generación de motores más potentes.

Al conseguir dotar de enzimas de árboles a las bacterias, el equipo de Stephen Sarria y Pamela Peralta-Yahya, del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), ubicado en la ciudad estadounidense de Atlanta, ha logrado multiplicar por seis la producción de pineno, en comparación con el nivel de producción alcanzado en investigaciones anteriores de bioingeniería.

Aunque será necesaria una mejora más drástica antes de que los dímeros de pineno puedan competir con el JP-10 elaborado a partir de petróleo, el equipo de Sarria y Peralta-Yahya cree que ha identificado los principales obstáculos a superar con el fin de alcanzar ese objetivo.


Mediante la estrategia de tomar colonias de bacterias E. coli modificadas genéticamente con el fin de producir pineno y colocarlas dentro de tubos de ensayo conteniendo glucosa, los investigadores han conseguido determinar qué combinaciones de enzimas producen  con mayor eficiencia el hidrocarburo. (Foto: Rob Felt / Georgia Tech)

Los combustibles con alta densidad de energía son importantes en aplicaciones en las que la reducción del peso del combustible es fundamental. La gasolina utilizada para los automóviles y el gasóleo utilizado principalmente en camiones contienen energía inferiormente por litro que el JP-10.


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Elaboración de biocombustibles mediante algas incluso en climas fríos

Las algas son organismos de gran utilidad en varios aspectos clave de la transición hacia una bioeconomía, que no dependa de los recursos fósiles, no renovables. Incluso en un clima frío como el de Finlandia, las algas pueden ser usadas para producir biocombustibles y otros productos químicos, además de utilizarse para capturar las emisiones industriales de dióxido de carbono. El proyecto ALGIDA, coordinado por el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT), ha explorado la viabilidad práctica del cultivo de algas en Finlandia, con miras a su aprovechamiento en las aplicaciones expuestas.

Los productos obtenibles de las algas son adecuados no sólo para elaborar biocombustibles sino también pigmentos, componentes para cosméticos e hidrogeles. Las algas también se utilizan en la fabricación de suplementos nutricionales, especialmente los de ácidos grasos omega-3. La biomasa de algas es apta para producir biofertilizantes.

Cultivar algas para elaborar biocombustibles es todavía una práctica bastante limitada al laboratorio. Su cultivo es aún más difícil en climas fríos donde hay poca luz diurna en el invierno.

El cultivo de algas en climas fríos es caro, en comparación con la producción de biomasa agrícola o la de madera. Pese a todo, los resultados del proyecto ALGIDA indican que es posible el cultivo rentable de algas en Finlandia y en países con condiciones climáticas similares.


La vía más fácil de producción basada en algas ante las bajas temperaturas ambientales y la escasez invernal de luz solar en Finlandia y otras naciones parecidas es la de cultivarlas allá donde haya procesos industriales que generen calor difícil de aprovechar. Casi cualquier fábrica genera calor que se acaba desperdiciando. A menudo, las aguas sucias que vierte la industria al alcantarillado están calientes, como suelen estarlo las provenientes de los hogares. El propósito del proyecto ALGIDA ha sido explorar el crecimiento de algas en las aguas residuales de Finlandia y optimizarlo.

Las pocas horas de luz en el invierno son un problema, pero las algas son capaces de adaptarse a condiciones variables de crecimiento, siempre y cuando dispongan del calor suficiente. Básicamente existen dos opciones para una fuente de carbono en el cultivo de algas: Una es el dióxido de carbono presente en el aire, más fácil de captar allá donde haya chimeneas de las que broten emisiones industriales. La otra opción es la de los desechos orgánicos.

El equipo de Mona Arnold, del VTT, ha demostrado que es factible cultivar algas recurriendo al dióxido de carbono en verano, cuando la luz está disponible, y a residuos de azúcares en invierno.


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Proponen descontaminar suelos con bacterias de lácteos

Científicos de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), en México, en colaboración con expertos del Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos, en Buenos Aires, Argentina, buscan hacer uso de colonias de bacterias conocidas como Lactobacillus bulgaricus (conocidas popularmente como búlgaros) para recuperar suelos contaminados por agentes tóxicos, como metales pesados.

El doctor Cuauhtémoc Araujo Andrade, investigador de la Unidad Académica de Física de la UAZ, manifestó que la investigación busca aprovechar las propiedades que permiten que las Lactobacillus bulgaricus capturen a otras bacterias dañinas para impedir su actividad patógena en el organismo humano. Pero ahora se busca que esa cualidad sea aprovechada para que tales microorganismos capturen iones de metales pesados que contaminan suelos y aguas (biorremediación).

Araujo Andrade manifestó que la aportación de la UAZ consistió en emplear un novedoso método fotónico (basado en el uso de luz infrarroja) para obtener información acerca de cómo es que esas bacterias interaccionan con distintos tipos de iones metálicos, y así optimizar la biorremediación de los suelos. De esa forma, manifestó el investigador de la UAZ, se determinó la eficacia de las Lactobacillus bulgaricus a fin de “atrapar” a los metales pesados y descontaminar diversos ecosistemas de manera biológica.

El investigador de la casa de estudios zacatecana manifestó que el empleo de Lactobacillus bulgaricus para la descontaminación de suelos representa una alternativa inocua, económica y natural, capaz de lograr la descontaminación de suelos en zonas mineras del país, o de aguas contaminadas cuya polución se origine por los desechos industriales.

Araujo Andrade agregó que gracias a la sinergia de la institución argentina y la UAZ, se ha documentado que uno de los factores más relevantes que permiten una óptima descontaminación del suelo se refiere al tamaño del radio de los iones contaminantes, ya que cuanto mayor sea éste en los metales hay más eficiencia en el “secuestro iónico” por parte de las bacterias.

Otro de los avances que permitirán emplear las Lactobacillus bulgaricus de manera más eficaz, reside en la observación de que algunas colonias de bacterias son más efectivas que otras para “secuestrar metales”, por ello, tales resultados podrían fungir como base en el objetivo de criar colonias específicas de esas bacterias en el objetivo de lograr la biorremediación.


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Diseñan envases comestibles a partir de un biopolímero

Recubrir frutas, encapsular aderezos o fabricar láminas podrían ser los nuevos usos como empaque comestible del BiLac, biopolímero desarrollado en el Instituto de Biotecnología (IBUN) de la U.N. de Colombia. Un equipo multidisciplinar conformado por estudiantes de pregrado y posgrado de Diseño Industrial, Dietética y Psicología ha venido trabajando durante el último año en el proyecto “Diseño de empaques comestibles, impulsados por un avance tecnológico en el desarrollo de biopolímeros”.

“Dadas las características y las posibilidades del biopolímero, este encapsulado se dispondría sobre los alimentos como un aderezo. Por ejemplo, el cliente llega a la barra de ensaladas y compra un kit de aderezos. Según las condiciones de humedad y temperatura el biopolímero se degrada y empieza a esparcirse sobre el alimento”, explica Germán Silva, director del proyecto.

La búsqueda de nuevos usos del BiLac, un biopolímero derivado de sacarosa con propiedades de biodegradación y biocompatibilidad –físicamente parecido al almidón de yuca– obtenido en 1999 en el IBUN, ha permitido también trabajarlo como ingrediente en alimentos debido a su funcionalidad como fibra soluble demostrada en ensayos biológicos y clínicos.
BiLac también ha sido probado como recubrimiento comestible en frutas, donde se pudo observar notables propiedades de barrera, es decir, con cualidades para resistir fenómenos de permeabilidad y absorción que pueden ocasionar el intercambio de gases, vapores y radiaciones en sistemas de empaque o en el propio entorno.

Dentro de la investigación realizada en el marco del proyecto se encontró que durante la primera mitad de la presente década, la industria alimentaria representó un valor de $1,5 trillones de dólares, destacando el comercio en países como Estados Unidos y Japón.

En la actualidad, el crecimiento del sector alimentos sigue siendo considerable y simultáneamente se ha presentado un aumento en el desarrollo de nuevos productos y avances importantes en el tema de la conservación de las características de los alimentos durante los procesos de almacenamiento, transporte y comercialización, principalmente en materia de packaging y embalaje.

Silva comenta que las tendencias en los hábitos alimentarios han ejercido también un efecto determinante sobre las áreas de innovación tecnológica y, especialmente, en la producción de alimentos que conserven al máximo las características de un producto fresco.

Por esta razón, el incremento en la demanda de nuevos empaques, que generen las mismas prestaciones que los actuales de origen petroquímico y reduzcan los impactos negativos generados sobre los ecosistemas es una prioridad en el tema ambiental y en el diseño de producto.

Entre las alternativas sostenibles para el desarrollo de packaging se encuentra la implementación de avances tecnológicos en el campo de materiales y procesos, y específicamente se reconoce el aporte de los grupos de investigación en el tema de envases y recubrimientos comestibles a partir de biopolímeros.

En este sentido, “el diseño industrial se viene consolidando como un facilitador en la transferencia de tecnología”, comenta Silva.


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