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INTA Creó un Bioplástico con Residuos de la Industria Quesera

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Investigadores argentinos lograron producir plásticos biodegradables con uno de los principales desechos de la cadena láctea. Además, a partir de estudios realizados junto con el INTI, la Universidad Nacional del Litoral y PyMES locales trabajan en la obtención de un aditivo para la nutrición infantil.

En la Argentina, más del 90 % de las pequeñas y medianas empresas (PyMES) lácteas elaboran quesos, cuyo principal residuo es el lactosuero. Mientras muchos buscan aprovechar los subproductos de la industria quesera, especialistas del INTA lograron transformarlo en dos productos con alto valor agregado: por un lado, plásticos biodegradables, que podrán también aplicarse a compostaje, y por el otro, un aditivo para la nutrición infantil. Fue gracias a convenios con dos empresas incubadas en Rafaela –Santa Fe– y junto con el INTI, la Universidad Nacional del Litoral y PyMES locales.

De acuerdo con Roxana Páez, especialista del Laboratorio de Calidad de Leche y Agroindustria del INTA Rafaela –Santa Fe–, “generar productos a partir de materias primas que tienen costo cero para la empresa es fantástico”. Y agregó: “A escala territorial permite agregar aún más valor a la cadena láctea, reutilizando y transformando positivamente un desperdicio muy contaminante”.

En el proceso de elaboración, cada 1.000 litros de leche se obtienen 100 kilogramos de queso y 900 de suero, de los cuales 50 kilos son sólidos y 850, agua. Dado que esos sólidos –compuestos por proteínas, vitaminas, minerales y lactosa– le dan valor nutricional a la leche y siguen presentes en el suero, las grandes empresas lo procesan y emplean para diversos fines como, por ejemplo, la alimentación animal.

Al no tener capacidad para aprovecharlo, en las empresas de menor escala las posibilidades para agregar valor se limitan y representa un problema ambiental. En este sentido, Páez señaló que “hay una gran cantidad de PyMES lácteas que hacen una subutilización de este producto que tiene tanto valor nutricional como tecnológico”.

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Cada 1.000 litros de leche se obtienen 100 kilogramos de queso y 900 de suero, de los cuales 50 kilos son sólidos y 850, agua. Esos sólidos le dan valor nutricional a la leche y siguen presentes en el suero.

Estudios realizados por el INTA, junto con el INTI, la Universidad Nacional del Litoral y PyMES queseras de la región, permitieron obtener conocimientos sobre la calidad del lactosuero y las tecnologías que se pueden aplicar utilizando el permeado de ese subproducto para el desarrollo de bacterias o levaduras como insumos en la agroindustria.

“A partir de estos conocimientos, en el INTA Rafaela incubaremos dos empresas que trabajarán con permeado de suero –suero desproteinizado–, transformando un subproducto muy contaminante para el medio ambiente en productos de alto valor agregado”, manifestó Páez quien detalló: “Una desarrollará un aditivo nutricional para humanos que permitirá bajar los índices de desnutrición infantil; y la otra, producirá plástico biodegradable y compostable”.

La característica principal de los plásticos desarrollados con esta materia prima es que son biodegradables y, bajo las condiciones necesarias, compostables en un lapso de entre seis y ocho meses.

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“Lo innovador es el paquete tecnológico: trabajamos con cepas nativas aisladas –no comerciales– del cepario del INTA, utilizando el permeado de suero como medio de crecimiento”, señaló la especialista del INTA.

El proceso de producción de bioplásticos empieza con la siembra de bacterias. Luego de someterlas a 121 ºC de temperatura se rompen, se purifican y se obtiene como resultado un polvo de color blanco.

El proceso de producción de bioplásticos empieza con la siembra –en suero estéril– de bacterias que se alimentan de lactosa. Luego de someterlas –durante una hora– a 121 ºC de temperatura para que guarden el alimento consumido y lo transformen en Poli Hidroxi 3 butirato –PHB–, se rompen, se purifican y se obtiene como resultado un polvo de color blanco, que es enviado a la industria de productos plásticos.

La fabricación de éstos estará a cargo de la empresa Embio S.A. y el residuo resultante, una vez extraído el bioplástico, se puede reutilizar mediante diversos procedimientos para la generación de biogás o fertilizantes.

En cuanto al aditivo nutricional, se elabora con insumos naturales, lo cual le otorga una alta calidad biológica y capacidad de absorción a la hora de ser suministrados. Con el suero de queso, como medio de cultivo, donde se produce la biofermentación de microorganismos unicelulares –levaduras–, se obtiene biomasa que se procesa en un secado spray. El producto final es un polvo concentrado con alto valor nutricional que puede adicionarse a cualquier ración alimentaria –leche, sopa, etc.–. Este aditivo alimenticio, orientado principalmente a la nutrición de poblaciones vulnerables, será elaborado por la empresa Alimentos Austral S.A.

“Estos desarrollos tienen impacto ambiental, en la competitividad del sector y en lo social”, expresó Páez.

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El aditivo alimenticio, que se elabora con insumos naturales, es un polvo concentrado con alto valor nutricional que puede adicionarse a cualquier ración alimentaria –leche, sopa, etc.

Innovación público privada

Desde el año 2011, el INTA, junto con el INTI, la Universidad Nacional del Litoral y PyMES queseras de la región, trabaja sobre la valorización del lactosuero y en líneas de investigación que posibilitan el desarrollo de productos tecnológicos obtenidos a partir del suero y sus derivados.

Embio S.A. y Alimentos Austral S.A. constituyen las dos primeras empresas incubadas por el INTA dentro de la red INCUBAR del Ministerio de Producción de la Nación. Mediante esta modalidad de asociación público-privada, se firmó un convenio de investigación y desarrollo.

“El beneficio más grande para el INTA es llegar a hacer innovación con empresas que están creciendo, ayudándoles a que se transformen en los próximos tres años en empresas comerciales que den alternativas de agregado de valor a un subproducto de la región”, consideró Páez y agregó: “De este modo, posicionamos a la institución en temáticas tan importantes, como es actualmente la producción de bioplásticos a partir de recursos biomásicos, que de otra manera se desecharían”.

Plataforma de innovación en agroindustria

Desde el año 2015 se puso en marcha en el INTA Rafaela una Plataforma de Innovación en Agroindustria, en el marco del Programa Nacional de Agroindustria y Agregado de valor, como modo de vehiculizar aquellos desarrollos innovadores que ya se encuentran en la etapa de ser transferidos a los territorios.

Su objetivo central es promover y contribuir a la competitividad, innovación y producción más diversificada, con alto valor agregado para la agroindustria, y se estructura en seis ejes: I+D+i, formación de RRHH, prestación de servicios técnicos especializados, transferencia tecnológica, incubación de empresas –que alberga a Embio y Alimentos Austral S.A.– y gestión de la información y comunicaciones.

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Colombia trabaja para declarar región como «Libre de Fiebre Aftosa sin vacunación»

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Desarrollan vacuna contra el virus de la fiebre aftosa con tecnología innovadora

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA), el National Research Council de Canadá (NRCC) y Bioinnovo –empresa de base tecnológica conformada por el INTA y Vetanco SA– trabajan con la primera vacuna contra el virus de la fiebre aftosa que no utiliza material infectivo en su proceso de manufactura. Se trata de un hito de relevancia mundial.

La fiebre aftosa es la primera barrera en la comercialización internacional de productos agropecuarios. Los brotes de la enfermedad tienen un gran impacto económico y social a nivel global. Se estima que en las regiones endémicas las pérdidas anuales asociadas a esta enfermedad son de entre 8,4 y 27,3 billones de dólares.

Recientemente se reportaron brotes en animales salvajes en Alemania y en bovinos en Israel, que confirman los riesgos e importancia de contar con estrategias preventivas para esta enfermedad. Para prevenirla existen vacunas efectivas que emplean material infectivo en el proceso de producción. Muchos países deciden no tener plantas productivas de la vacuna dentro de sus territorios o prohíben trabajar con cepas diferentes a las de circulación regional, restringiendo la producción al mercado local.

Por esto, Bioinnovo –empresa de base orientada a la salud animal con más de diez años de trayectoria formada entre el INTA y Vetanco S.A.– es decir, “se puede producir en instalaciones convencionales utilizando los mismos equipos y tecnologías que los ya empleados en la fabricación de cualquier vacuna que utilice células de mamíferos en su proceso productivo”, explicó Andrés Wigdorovitz, director de INCUINTA y Bioinnovo.

“Se trata de una solución segura, eficaz y con perspectivas de posicionarse como una alternativa superadora en cuanto a requerimientos de seguridad y versatilidad”, aseguró Wigdorovitz. “Es la primera vacuna contra la fiebre aftosa en células de mamífero en no utilizar material infectivo en ninguna etapa del proceso productivo”, agregó, y destacó que “el proyecto de una vacuna recombinante para el tratamiento de la fiebre aftosa comenzó hace más de diez años en el Instituto de Virología y fue protegida por una patente a fines del año 2022”.

Por su parte, Marianela Dalghi, investigadora en Bioinnovo y responsable actual de liderar el proyecto, indicó: “Su fórmula basada en cápsides vacías recombinantes (o VLPs, del inglés Virus-Like Particles) hace que no sean necesarios procesos exhaustivos de purificación para eliminar proteínas no estructurales del virus y permite fácilmente discriminar animales infectados de vacunados (DIVA)”.

En ese sentido, al no utilizar virus infectivo en ninguna de las etapas de producción, “la fabricación de nuestra vacuna no está sujeta a las limitaciones nacionales e internacionales de manejo de cepas virales”, subrayó Dalghi. Además, destacó que “ofrece gran potencial para diversificar los portfolios vacunales, alcanzar nuevos mercados, expandir los bancos de antígeno, potenciar la capacidad de respuesta ante emergencias sanitarias en el país y agilizar el desarrollo de vacunas contra cepas virales emergentes”.

En los últimos dos años de trabajo, Bioinnovo logró validar la tecnología desarrollada a escala preindustrial, y avanzar en la elaboración de la documentación necesaria para su registro.

Se está trabajando, en esta etapa, en la búsqueda de un socio internacional. “Este trabajo se está realizando en forma articulada con Cancillería de la Nación de forma muy alentadora, para llevar la tecnología a la etapa de lanzamiento comercial dentro de 2 a 4 años, y con un producto que sea innovador, seguro y tan eficaz como las mejores vacunas disponibles actualmente”. subrayó Wigdorovitz

Por su parte, Jorge Winokur, presidente de Bioinnovo y Vetanco, declaró: “Desde Bioinnovo y su socio comercial Vetanco seguimos invirtiendo en plataformas de vacunas bioseguras para abastecer al mundo en el control de brotes de variantes exóticas”.

Esta política de manipulación segura de materiales va acompañada de los productos de la plataforma Biotech para inmunidad de las mucosas y la línea Vedevax de vacunas dirigidas. Y añadió: “Estamos orgullosos de contar con un equipo comprometido de investigadores, innovadores y técnicos”.

Nueva tecnología

La metodología actual que se empleó para producir nuestra vacuna recombinante se basa en el crecimiento en un biorreactor de las células de mamífero CHOBRI TM que contienen la información para producir de manera inducible VLPs del virus de la fiebre aftosa.

La estrategia de optimización de la producción inducible de VLPs que se desarrolló ha sido patentada por el INTA en conjunto con el NRCC.

Los biorreactores que se utilizan son los mismos que se usan en la producción de vacunas antiaftosa para replicar a las partículas virales infectivas en células de mamífero BHK-21. Luego de que las células alcanzan una masa crítica de crecimiento, se induce la expresión de las VLPs utilizando cumato, un compuesto químico que no es tóxico y es ampliamente accesible.

Después del período de inducción, se colectan las células y se lisan, y posteriormente se somete al lisado celular a procesos de purificación. Finalmente, se adicionan adyuvantes y excipientes de modo de obtener la formulación final, a la cual se le realizan los más estrictos controles de calidad.

Premio a la solución innovadora

Entre más de 1.500 postulantes, el proyecto desarrollado en conjunto por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC) y el INTA, actualmente liderado y financiado por Bioinnovo, ganó la 15° edición (2024) del Concurso de Soluciones Innovadoras Banco Nación, organizado por la Fundación Empretec.

Este premio destacó la vacuna innovadora para prevenir la fiebre aftosa que utiliza cápsides vacías y genes recombinantes sintéticos, eliminando la necesidad de material infeccioso.

Este premio no sólo reconoció un avance científico-tecnológico sino también el esfuerzo de trabajo en equipo y compromiso para crear soluciones con impacto positivo a nivel mundial.

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