Microalgas Valor biotecnológico de nativas de la provincia de Tucumán

 

 Determinación de Peso Seco de Biomasas cosechadas, cultivadas bajo condiciones diferentes de medios de cultivo y regímenes de iluminación. Foto: gentileza investigadora.

Demuestran el valor biotecnológico de microalgas nativas de la provincia de Tucumán

Un equipo multidisciplinario del CONICET publicó recientemente un estudio que evidencia el potencial de microorganismos aislados de cuencas hídricas de la provincia del NOA argentino para el desarrollo de alimentos funcionales, bioinsumos agrícolas y aplicaciones ambientales.

El grupo de Fitoquímica de la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán (UNT), integrado por científicos del CONICET con experticia en distintas disciplinas científicas, publicó recientemente un estudio que da cuenta del potencial biotecnológico de un conjunto de microalgas de agua dulce, autóctonas de la provincia de Tucumán. 

Los resultados de la investigación fueron presentados en la revista especializada Algal Research, y arrojan evidencia contundente acerca de la capacidad de estos microorganismos para el desarrollo de aplicaciones innovadoras.

Biomasa microalgal liofilizada. Foto: gentileza investigadora.

El trabajo se centra en el análisis de la plasticidad metabólica de microalgas aisladas del Embalse Celestino Gelsi (El Cadillal); es decir, en la capacidad de estos microorganismos para modificar los compuestos que producen según las condiciones del ambiente y del cultivo. 

En este marco se evaluó cómo, bajo distintas condiciones controladas, tienden a modular la producción de pigmentos, compuestos fenólicos y otros metabolitos de interés biotecnológico incluyendo lípidos, proteínas y carbohidratos específicos.

“Cada microalga es diferente; tanto su genética como su metabolismo varían según el ambiente donde se desarrollan. 

Y aunque ya se conoce el potencial de variedades originarias de otras regiones, las especies locales pueden comportarse de manera distinta y producir bioproductos únicos. 

Por eso nos interesó estudiar las microalgas de Tucumán, ya que el hecho de entender su adaptación a distintas condiciones de cultivo nos permite inferir usos concretos y sostenibles de recursos propios del territorio”, explica la investigadora del CONICET Melina Sgariglia, coordinadora del estudio.

Los resultados alcanzados dan lugar a orientar la aplicación de biomasas microalgales específicas -conjunto de células microalgales generadas durante su cultivo- hacia la obtención de bioproductos de alto valor, como ingredientes para alimentos funcionales, bioinsumos agrícolas y aplicaciones ambientales. 

El equipo de investigación destaca que este avance aporta bases científicas para el desarrollo de iniciativas biotecnológicas con identidad regional, fortaleciendo el posicionamiento de Tucumán y del NOA como territorios con recursos biológicos propios y capacidades científico-tecnológicas para transformarlos en soluciones sustentables.

Sistema de cultivo a escala laboratorio con burbujeo e iluminación LED, adaptado por equipo de Fitoquímica en la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la UNT. Foto: gentileza investigadora.

Aportes científicos y valor estratégico para la región

En este trabajo se describe a las microalgas como microorganismos fotosintéticos ampliamente distribuidos en ecosistemas marinos y de agua dulce, que presentan una reproducción rápida, una alta eficiencia fotosintética y una capacidad excepcional para convertir la energía solar en biomasa bajo condiciones controladas, atributos que sustentan su importancia ecológica y su creciente relevancia biotecnológica.

El equipo científico logró demostrar que la microalga local Chlorella sp. presenta una alta capacidad de adaptación metabólica frente a cambios en las condiciones de cultivo, permitiéndole modular la producción de pigmentos, compuestos fenólicos y otros metabolitos de importancia biotecnológica. 

“Esta plasticidad metabólica demuestra en parte la capacidad de las microalgas nativas para modular la síntesis de bioproductos según las condiciones del cultivo lo que subraya la relevancia de identificar cepas con perfiles metabólicos distintivos para el diseño de procesos productivos y esquemas de biorrefinerías”, señala la farmacéutica y doctora en bioquímica.

Desde una perspectiva estratégica, esta línea de investigación apuesta a fortalecer la economía del conocimiento en la región, al generar saberes con potencial de transferencia hacia sectores productivos específicos. 

Además, busca sentar bases para el desarrollo de tecnologías orientadas al aprovechamiento sustentable de recursos locales y la oportunidad de generar nuevas cadenas de valor, con menor impacto ambiental. 

En este sentido, la investigadora remarca que el presente trabajo se inscribe en los desafíos actuales de la ciencia pública vinculados a la sostenibilidad, la innovación y el desarrollo territorial, reforzando el rol del CONICET en el plano local en lo que refiere a la articulación entre conocimiento científico y las necesidades regionales.

“La publicación en Algal Research valida internacionalmente la calidad del trabajo realizado y consolida una línea de investigación emergente, en consonancia con los desafíos actuales de sostenibilidad y economía circular”, concluye la investigadora.

Presentación de póster en el Congreso “Asociación de Biología de Tucumán”, en 2024 (izq a der: Carlos H. Armando, María Luz Iriarte y Melina Sgariglia). Foto: gentileza investigadora.

Referencia bibliográfica:

M.L. Iriarte., C.H. Armando., T.A. Rearte., J.R. Soberón., D.A. Sampietro., M.A. Sgariglia. Bioprospecting of a native Chlorella sp.: Culture strategies under contrasting light regimes reveal metabolic trade-offs between primary metabolism and phenolic accumulation.  https://doi.org/10.1016/j.algal.2026.104518

Por Maximiliano Grosso – Área de Comunicación CONICET NOA Sur

Equipo de investigación:

María Luz Iriarte (Cátedra de Fitoquímica, FBQF, UNT)

Carlos Armando (Cátedra de Fitoquímica, FBQF, UNT)

Rodolfo Soberón (Cátedra de Fitoquímica, FBQF, UNT)

Diego A. Sampietro (Cátedra de Fitoquímica, FBQF, UNT)

Agustín Rearte  (Cátedra de Química Analítica, FAUBA, UBA)

Nadia Chalfoun (ITANOA, CONICET-EEAOC).

Melina Sgariglia (Cátedra de Fitoquímica, FBQF, UNT)

CONICET

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Miden fosfato con teléfonos celulares

   

La tecnología económica, rápida y portátil para medir fosfato, desarrollada por especialistas del CONICET y de la UBA, se basa en el empleo de teléfonos inteligentes.

Desarrollan un método basado en teléfonos celulares para medir fosfato, un compuesto químico esencial para la salud, la agricultura y otras áreas

El equipo portátil, liderado por investigadores del CONICET y de la UBA, determina concentraciones de fosfato en suelo, agua y también muestras humanas lo que puede facilitar el diagnóstico de algunas enfermedades. 

Es más económico y práctico que los métodos tradicionales, y podría ser utilizado en laboratorios, empresas agrícolas y otras entidades. 

Actualmente, el sistema está siendo evaluado para su comercialización y patente.

Investigadores del CONICET y de la UBA desarrollaron un sistema basado en teléfonos celulares que mide de forma rápida y sencilla el fosfato (PO₄³⁻), un compuesto químico esencial que forma parte de muchas estructuras vitales en la naturaleza. 

Su medición es esencial para diferentes aplicaciones. 

Por ejemplo, en muestras humanas, la cuantificación de este elemento es importante para el diagnóstico de algunas enfermedades “raras” como el raquitismo hipofosfatémico autosómico y la hipofosfatemia ligada al cromosoma X que están incluidas en el Registro Nacional de Enfermedades Poco Frecuentes y presentan un desafío para el sistema de salud dado que, por su baja incidencia, suelen escapar de los controles clínicos/bioquímicos habituales.

En los suelos, los niveles adecuados de fosfato son fundamentales para el desarrollo óptimo de los cultivos y medirlos, con métodos sencillos y rápidos, es de gran relevancia para el sector productivo si se considera que en Argentina aproximadamente el 60 por ciento de las tierras cultivadas está por debajo del rango crítico de fosfatos.

“Hay diferentes métodos convencionales en la actualidad que miden fosfato, pero presentan baja capacidad de detección y en algunos casos, equipamientos costosos que requieren personal altamente capacitado limitando su uso en laboratorios especializados, entre otras desventajas. 

Nuestro método, que incluye el desarrollo de un nuevo reactivo y el uso de teléfonos celulares, resuelve estas limitaciones”, afirma Luis González Flecha, líder del desarrollo e investigador del CONICET en el Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas “Prof. Alejandro C. Paladini” (IQUIFIB, CONICET-UBA) y en el Departamento de Química Biológica de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA.  

Y continúa: “La metodología fue evaluada de manera exhaustiva en términos de sensibilidad, exactitud, reproducibilidad, límite de detección y rango dinámico, demostrando un desempeño robusto y confiable”.

La tecnología, desarrollada por los especialistas del CONICET y de la UBA, se describe en Talanta, una revista científica  especializada en química analítica pura y aplicada.

Una vez patentado y transferido al mercado, el método podría aplicarse tanto a nivel de laboratorios de investigación, de docencia o de análisis químico. 

“En cuanto a empresas u organismos que podrían utilizar el método, podemos mencionar la industria de fertilizantes, empresas agropecuarias, cooperativas, laboratorios de control y organismos de extensión rural”, puntualiza González Flecha.

Para Álvaro Recoulat Angelini, primer autor del estudio e investigador del Laboratorio de Biofísica Molecular que lidera González Flecha en el IQUIFIB, “la posibilidad de realizar mediciones in situ con un teléfono celular abre la puerta a esquemas de monitoreo más frecuentes y descentralizados, involucrando no solo a laboratorios especializados, sino también a organismos de control ambiental, municipios, empresas de saneamiento e incluso iniciativas de ciencia ciudadana”.

Los autores del estudio que describen el desarrollo: Gabriela Elena Gómez, José María Delfino, Álvaro Recoulat Angelini y Luis González Flecha

Tecnología basada en un teléfono celular

El funcionamiento del método, desarrollado por los especialistas del CONICET y de la UBA, es simple: una vez añadido el reactivo a la muestra en la que se quiere medir el fosfato, se desarrolla un color (por la presencia del colorante verde de malaquita en el reactivo) en aproximadamente 30 minutos y que permanece estable durante varias horas lo que brinda una amplia flexibilidad para determinar las concentraciones de fosfato. 

“La intensidad del color generado es proporcional a la cantidad de fosfato presente en la muestra. 

Esta intensidad puede cuantificarse midiendo la absorbancia, es decir, cuánta luz es absorbida por la muestra, a una longitud de onda característica en la región del rojo en el espectro electromagnético. 

Esto se debe a que el complejo formado absorbe principalmente la luz roja (y en menor medida la azul), lo cual da cuenta del color verde de la solución”, explica González Flecha.

Por otra parte, la incorporación en esta metodología de teléfonos celulares en la cuantificación de fosfato se basa en que los sensores de las cámaras (detectores CMOS) convierten la luz que proviene de la muestra en señales digitales. 

Cada píxel registra la intensidad de la luz recibida luego de atravesar un filtro, y la almacena en 1 byte de memoria que al poseer 8 dígitos binarios (bits) permite codificar 28 niveles distintos de intensidad que van desde 0 (ausencia de señal) a 255 (máxima intensidad). 

Para esto se utilizó un programa de código abierto desarrollado por José María Delfino, investigador ad-honorem del CONICET y co-autor del trabajo.

“A partir de estos valores se define una magnitud denominada absorbancia digital, análoga a la absorbancia utilizada en la espectrofotometría clásica, que permite cuantificar el desarrollo del color y, por lo tanto, la concentración de fosfato presente en la muestra”, puntualiza Recoulat Angelini.

El reactivo empleado en esta metodología es superador respecto a los usados en métodos tradicionales. “Estos métodos requerían preparar un reactivo de color cada vez que se realizaba una medición, lo que los hacía poco prácticos para su uso rutinario. 

Para resolver este problema, comprobamos que un copolímero ampliamente utilizado en preparaciones farmacéuticas y cultivos celulares, denominado Pluronic® F-68, mejoraba sustancialmente la estabilidad del reactivo de color, permitiendo conservarlo por más de un año a temperatura ambiente sin pérdida significativa de sensibilidad”, destaca González Flecha. 

Y continúa: “Por otra parte, la optimización de la composición del reactivo nos permitió obtener una formulación que combina la elevada estabilidad con una alta sensibilidad (unas 30 veces mayor que la del tradicional método de Fiske–Subbarow)”.

Álvaro Recoulat Angelini, primer autor del trabajo que describe el desarrollo.

Además de aplicaciones en salud y agricultura, la metodología puede ser útil para determinar la calidad del agua. 

En el caso de los cuerpos de agua, el problema principal es la contaminación por fosfato, ya sea por exceso de fertilización en suelos cercanos o descarga de efluentes domiciliarios o industriales. 

Asimismo, en el área de la investigación básica, el desarrollo de los científicos argentinos puede ser útil para medir el fosfato liberado por la acción de enzimas que hidrolizan biomoléculas que contienen este grupo funcional, como por ejemplo el ATP. 

Esta molécula es importante porque almacena y proporciona la energía necesaria para muchas funciones celulares, y las enzimas que catalizan su hidrólisis (ruptura de un enlace químico por acción del agua) juegan un papel clave en la transformación de la energía química en trabajo útil para la célula.

“Más allá de nuestro trabajo podemos decir que la detección y cuantificación de compuestos químicos mediante teléfonos celulares es un campo en pleno crecimiento. 

Creemos además que el rápido avance en la tecnología de las cámaras de los dispositivos móviles y los bajos costos asociados, anticipan una verdadera transformación de la instrumentación óptica de uso analítico en un futuro cercano”, afirma González Flecha.

En cuanto a su transferencia al mercado, los investigadores están contactando pymes argentinas interesadas en la posible comercialización. 

“Conjuntamente hemos completado el diseño de un kit para la determinación de fosfato y estamos trabajando con el área de transferencia tecnológica del CONICET y de la Universidad de Buenos Aires para formalizar los convenios de transferencia y comercialización y evaluar el posible patentamiento del producto”, concluye González Flecha.

Del estudio también participó Gabriela Elena Gómez, investigadora del CONICET en el IQUIFIB.

Referencia bibliográfica:

Recoulat Angelini AA, Gómez GE, Delfino JM, González Flecha FL. A sensitive smartphone-based method for measuring phosphate in biological samples and ATPase activities. Talanta (2026) 297, 128753. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128753

Por Bruno Geller

CONICET

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Premio Nobel 2025 Las 200+ aplicaciones PCT detrás de los avances

 

Premio Nobel 2025 Las 200+ aplicaciones PCT detrás de los avances

Los laureados con el Nobel 2025 ya solicitaban patentes mucho antes del reconocimiento de este año. Conoce a los inventores que están remodelando la captación de agua atmosférica, la física cuántica y nuestra comprensión de la función inmunitaria.

Las innovaciones reconocidas por los Premios Nobel de física, química y medicina 2025 pueden ayudar a extraer agua del aire del desierto, descifrar la regulación del sistema inmunitario y demostrar el improbable funcionamiento de la mecánica cuántica.

Los astutos inventores detrás de estos avances han presentado más de 200 solicitudes bajo el Tratado de Cooperación en Materia de Patentes (PCT), muchas de las cuales fueron presentadas años antes del reconocimiento Nobel en sus respectivos campos. 

Aquí, la revista de la OMPI descubre más, utilizando la base de datos PATENTSCOPE de la OMPI para rastrear las solicitudes.

Mejor vida a través de la química

El Premio Nobel de Química 2025 fue otorgado a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi por su trabajo sobre bloques moleculares de construcción para estructuras metal-orgánicas (MOFs).

Según la Real Academia Sueca de Ciencias, los MOF son "estudios específicamente atractivos y muy espaciosos para agua (y otras) moléculas."

Gracias al trabajo de los galardonados, que comenzó hace décadas, químicos de todo el mundo han diseñado decenas de miles de MOFs diferentes. 

Hoy en día, ayudan a capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos y administrar medicamentos, entre otras "maravillas químicas", según la descripción del Nobel.

La variedad de usos se refleja en las solicitudes de patente. 

Los MOFs son un campo técnico que genera gran interés en la búsqueda de protección por patentes, con más de 14.000 solicitudes de patente relacionadas solo en la base de datos PATENTSCOPE. 

El mayor número de solicitudes de patente relacionadas con el MOF parece originarse en China, Estados Unidos, la República de Corea, países europeos y Japón.

Kitagawa, Robson y Yaghi están entre los inventores que buscan activamente patentar sus invenciones relacionadas con el MOF.

Descubriendo nuevos marcos

Inspirado por la estructura de los diamantes, Robson, nacido en el Reino Unido, comenzó a pensar en el concepto que daría forma a los MOFs en 1974, mientras enseñaba en la Universidad de Melbourne, Australia. 

Sin embargo, le llevaría más de 10 años crear una estructura cristalina basada en la arquitectura de diamantes.

Robson publicó sus hallazgos en 1989. 

Pero fue una serie de descubrimientos revolucionarios de Kitagawa y Yaghi los que proporcionaron una base sólida al método de construcción de Robson. Entre 1992 y 2003 realizaron, respectivamente, una serie de descubrimientos revolucionarios.

Kitagawa, un químico japonés especializado en química de coordinación, comenzó a solicitar patentes sobre su trabajo en 1996 y ha estado utilizando activamente el PCT desde 1997. 

De las más de 40 solicitudes de PCT de Kitagawa, cuatro se refieren a su estructura mejorada de MOF.

Robson también siguió trabajando e inventando. 

Una patente notable y reciente que involucra a Robson es PCT/AU2017/050727, por métodos de captura y almacenamiento de anestésicos utilizando estructuras metal-orgánicas. 

Los anestésicos gaseosos se evaporan y, por tanto, exponen al personal. 

Según la descripción de la solicitud de patente, el MOF pretende hacer la entrega mucho más precisa y reducir el riesgo.

De izquierda a derecha: los tres laureados en química 2025 Susumu Kitagawa, Omar M. Yaghi y Richard Robson tras impartir sus conferencias con el Premio Nobel el 8 de diciembre de 2025 en el Aula Magna, Universidad de Estocolmo.

Trabajando por separado pero en paralelo, Yaghi puede ser el inventor más prolífico entre los galardonados y es un usuario activo del sistema PCT.

Nacido en Jordania y estudiando y trabajando en Estados Unidos, Yaghi acuñó el término "marco metal-orgánico" en un artículo de Nature de 1995 tras crear un MOF muy estable; 

Los suyos eran como redes sujetas por cobre o cobalto.

Hoy en día, más de 350 solicitudes de patente listan a Yaghi como inventor, con 72 solicitudes presentadas a través del sistema PCT. 

Entre sus primeras se encuentra una solicitud (PCT/US2002/013763) presentada en 

2002 para un MOF con implicaciones para el almacenamiento de gas. 

Yaghi ha solicitado protección por patentes en Australia, España, Canadá, Austria, Japón, Estados Unidos y Alemania.

Una de sus últimas solicitudes, presentada en 2024 y publicada en abril de este año (PCT/US2024/050115), trata sobre marcos orgánicos covalentes para la captación de agua atmosférica, es decir, lo que podría hacer florecer el desierto.

Saltos cuánticos en física

El Premio Nobel de Física 2025 fue para John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis, quienes realizaron experimentos en física cuántica. 

Como señala la Academia, los galardonados usaron experimentos en un chip para "demostrar las extrañas propiedades del mundo cuántico." 

Su trabajo se considera fundamental para desarrollar tecnología cuántica de próxima generación, incluyendo criptografía cuántica, ordenadores cuánticos y sensores cuánticos.

Los experimentos de los científicos datan de 1984 y 1985 en la Universidad de California, Berkeley. Comenzaron a presentar solicitudes de patente relacionadas con sus descubrimientos tan pronto como comenzaron a experimentar.

Más recientemente, 20 solicitudes del PCT – en su mayoría presentadas por la Universidad de Yale como solicitante – listan a Devoret como inventor. 

Por ejemplo, una de las invenciones más destacadas de Devoret, PCT/US2019/012441, para operaciones eficientes en hardware y tolerantes a fallos con circuitos superconductores, finalmente buscó patentes en Canadá, Singapur, Estados Unidos, China, Japón, la Oficina Europea de Patentes y la República de Corea. 

Hay 16 solicitudes PCT con Martinis listadas como inventores, principalmente con Google como solicitante, desde 2017 hasta 2023. 

Por ejemplo, PCT/US2016/032917 para estimación de fidelidad en sistemas de computación cuántica fue presentado por Google y lista a Martinis como el inventor principal. 

Esta solicitud ha entrado en mercados clave de protección de patentes, incluyendo Australia, Canadá, Estados Unidos, la Oficina Europea de Patentes, Japón, Singapur y China.

Avances médicos y protección por patentes

La medicina es un campo con alta actividad en patentes. 

Los ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2025, Mary E. Brunkow, Frederick J. Ramsdell y Shimon Sakaguchi, han sido galardonados por su trabajo sobre la "tolerancia inmunitaria periférica", que impide que el sistema inmunitario dañe el cuerpo.

Según la Academia, "su trabajo ha sentado las bases para un nuevo campo de investigación y ha impulsado el desarrollo de tratamientos para el cáncer y las enfermedades autoinmunes." 

No es de extrañar que haya tenido una activa actividad de patentes.

Los laureados en Fisiología o Medicina 2025 utilizan activamente el sistema PCT. 

Brunkow ha presentado siete solicitudes de PCT desde 1999, buscando una amplia protección en Asia, Europa y Norteamérica. 

Entre ellas hay dos solicitudes de PCT presentadas conjuntamente por Brunkow y Ramsdell. Ramsdell posee otras siete solicitudes de PCT, mientras que Sakaguchi aparece en 25 solicitudes de PCT y ha utilizado continuamente el sistema PCT desde 1997 para solicitar protección de patentes en varios países.

Entre sus aplicaciones destacadas se encuentra PCT/US2002/015897, un método para regular la función inmunitaria en primates utilizando la proteína foxp3; PCT/US1999/018407, para la identificación del gen que causa el fenotipo de escurrudo del ratón y su ortólogo humano; y PCT/US2006/018540, por métodos de uso de phhla2 para coestimular células T. 

Todos están directamente relacionados con los descubrimientos Nobel de los científicos.

Los recorridos de los premios Nobel este año muestran cómo los marcos para la colaboración y la protección aceleran el camino desde el descubrimiento hasta el impacto en el mundo real. 

El sistema PCT ha permitido a los laureados de 2025 buscar protección para sus inventos a través de las fronteras, asegurando al mismo tiempo que el conocimiento que han generado se comparta con los laureados con el Nobel del mañana.

Todos los datos de patentes se obtuvieron a través de la base de datos PATENTSCOPE de la OMPI utilizando búsquedas por nombre de inventor y compuestos químicos, a noviembre de 2025. 

Más información sobre los laureados y su trabajo proviene de la prensa y de información avanzada proporcionada por las páginas web de la Fundación Nobel .

Por Na Li, joven experta, División Legal y de Relaciones con Usuarios del PCT, OMPI

OMPI

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Transformar residuos en plásticos biodegradables “del futuro” Una científica del CONICET desarrolla métodos

 

 El catalizador convirtiendo un bidón de plástico en moléculas muy pequeñas que pueden reutilizarse para hacer otros plásticos. Foto: gentileza investigadora

Una científica del CONICET desarrolla métodos para transformar residuos en plásticos biodegradables “del futuro”

Por sus investigaciones, Elangeni Gilbert ganó el Premio Distinción Franco-Argentina en innovación en la categoría Junior

La contaminación por plásticos es una crisis sanitaria mundial que va en aumento: cada año se generan 400 millones de toneladas de residuos plásticos que se filtran en los ecosistemas acuáticos y terrestres, lo que implica un riesgo para la salud. 

Ante ese panorama global, la investigadora del CONICET del Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC, UNL-CONICET), Elangeni Gilbert, trabaja para transformar materiales industriales contaminantes en moléculas que puedan reutilizarse y no generen residuos tóxicos en el ambiente. 

Esa línea de “superreciclaje” la llevó a liderar un proyecto en el que, en pocos minutos, los residuos plásticos se convierten en compuestos que pueden reutilizarse en la generación de “plásticos del futuro”, biodegradables, para diversas industrias.

“Cuando el reciclado deja de ser solo una buena intención y se convierte en una alternativa técnica y económicamente viable, puede generar impacto ambiental positivo, valor económico y beneficios sociales, transformando un problema ambiental en una oportunidad productiva”, señala Gilbert, que por su proyecto más reciente titulado “Reciclado químico de plásticos”, resultó ganadora de la Distinción en Innovación Franco-Argentina en la categoría Junior. 

Al certamen, que distingue procesos de transferencia de conocimientos y tecnología, se habían presentado casi cincuenta proyectos de innovación.

Una de las cuestiones que lo destacó es que se trata de un proceso de “upcycling” o suprarreciclaje, que implica la revalorización de residuos plásticos transformándolos en nuevas moléculas de mayor valor que el material original. 

“En la metodología que hemos desarrollado, en lugar de reconvertir el plástico en materiales de características similares o inferiores, se recuperan sus constituyentes químicos y, junto con compuestos derivados de la biomasa empleados como agentes depolimerizantes, se transforman en moléculas de gran valor agregado”, advierte Gilbert.

El equipo completo: Laureana Soria, Diana Estenoz, Elangeni Gilbert, Luisina Bressán, Santiago Vaillard. Foto: gentileza investigadora

Una carrera contra la contaminación

Gilbert orientó sus investigaciones hacia la contaminación plástica apenas ingresó a la carrera científica. Antes había estudiado la generación de nuevas “polibenzoxazinas”: materiales termoestables con buenas propiedades térmicas, físicas y químicas. 

También trabajó en el desarrollo de desinfectantes de amonio cuaternario similares a los comerciales, que son eficaces contra virus, bacterias y hongos, pero resultan tóxicos para el medioambiente. 

En este caso, la estrategia se basó en incorporar un grupo carbonato que permite que, post-consumo, el surfactante se degrade en colina –un nutriente esencial- y en un alcohol natural, ambos biodegradables.

Con esos antecedentes, centró su línea de investigación en la generación de precursores para nuevos materiales poliméricos biobasados y biodegradables a partir de materias primas provenientes del reciclado del plástico y la biomasa. 

Desde entonces, comenta Gilbert, su trabajo se orienta a estudiar la depolimerización química del policarbonato de bisfenol A (PC-BPA), un material muy utilizado, que al degradarse en condiciones naturales libera, además de microplásticos, bisfenol A (BPA), un disruptor endócrino asociado a daños en la salud humana y ambiental.

Hasta el momento, los métodos de reciclado químico disponibles en el mercado requerían altas temperaturas y presiones, largos tiempos de reacción, el uso de atmósferas inertes, microondas y costosos catalizadores o de compleja preparación. 

Lo que logró Gilbert y su equipo para resolver esas dificultades fue emplear un catalizador orgánico accesible y no contaminante. 

Según explica la investigadora: “Utilizando agentes depolimerizantes derivados de la biomasa, desarrollamos métodos que, a baja temperatura y presión y en tiempos cortos, lograron depolimerizar completamente los residuos de policarbonato. 

Este proceso permite recuperar el BPA evitando su liberación al ambiente, y obtener moléculas con funcionalidad carbonato de alto valor comercial, impidiendo a su vez la liberación de dióxido de carbono”.

Este catalizador permite el “reciclado secuencial selectivo”, optimizando los tiempos de reciclaje y solucionando uno de los principales problemas del reciclado actual: el hecho de que los distintos materiales plásticos son incompatibles entre sí, con lo cual, para su reutilización, se debe realizar un exhaustivo proceso de separación y limpieza que demanda mucho costo en tiempo y dinero, lo que hace menos rentable el proceso. 

“El reciclado secuencial selectivo consiste en un proceso de depolimerización química controlada que aprovecha las diferencias estructurales de los distintos plásticos y, por ende, su reactividad. Este proceso permite reciclar una mezcla selectivamente de a un plástico por etapa (secuencial). 

Así, ajustando determinados parámetros del proceso de reciclado, como la temperatura, la naturaleza del agente depolimerizante o el tipo de catalizador, es posible inducir la depolimerización selectiva de un plástico sin afectar a los otros presentes en la mezcla de residuos”, explica la científica.

La conversión de residuos plásticos en moléculas biodegradables se logra gracias a este proceso, en pocas horas y, en algunos casos, en apenas unos minutos. Una metodología de reciclado químico que podría reutilizarse, a futuro, en otros plásticos de distintas familias, como poliésteres -PET, PLA, PHA, PHB-, poliamidas -como el nylon- y poliuretanos, entre otros. 

“Considerando un lote de residuos compuesto por diferentes materiales, a futuro sería posible aplicar procesos de reciclado secuencial selectivo en los que en cada etapa se podría reciclar un plástico y obtener moléculas específicas. 

Sería como una ´mina selectiva´ de moléculas de valor agregado a partir de residuos plásticos heterogéneos”, asegura Gilbert.

La científica confía en que “dado que los procesos son simples, requieren baja inversión inicial, utilizan materias primas de bajo costo e implican un bajo consumo energético, se podrán transformar los residuos plásticos en recursos de valor para reincorporarlos a circuitos productivos”. 

También destaca que a futuro, “como las moléculas generadas pueden, dentro de ciertos límites, ser diseñadas, va a ser posible obtener nuevos tipos de poliuretanos, polihidroxiuretanos, policarbonatos, resinas epoxi, entre otros. 

Además de nuevos materiales, las moléculas diseñadas podrían utilizarse como solventes verdes (biodegradables); como precursores de síntesis en la industria química, agro-química, farmacéutica y veterinaria; o bien en formulaciones cosméticas y agrícolas”.

Las características del proyecto facilitan su escalado y la transferencia tecnológica del método, lo que abre la posibilidad de que empresas y cooperativas puedan implementar la tecnología en contextos reales. 

“Nuestro método no complejiza los procesos de reciclado actuales, ni exige grandes inversiones en equipamiento; promueve la creación de empleo local y de nuevas oportunidades productivas y, en última instancia, permite que los residuos dejen de acumularse como un problema ambiental y pasen a convertirse en insumos útiles, reduciendo la cantidad de plástico que llega a basurales o rellenos sanitarios y promoviendo acciones concretas de economía circular”, concluye.

CONICET

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Optimizan la producción de compuestos naturales con potencial industrial Investigadores del CONICET junto a la empresa Ledesma

 

 Agustina Viltes Sánchez, becaria del CONICET, Verónica Irazusta, directora técnica del proyecto con Ledesma, y Mariano Rivero integrante del proyecto LEDESMA - CONICET del Laboratorio de Aguas y Suelos del INIQUI.

Investigadores del CONICET trabajan junto a la empresa Ledesma para optimizar la producción de compuestos naturales con potencial industrial

Se llaman “biosufractantes” y ofrecen una alternativa ecológica a los productos sintéticos

En el laboratorio de Aguas y Suelos del Instituto de Investigaciones para la Industria Química (INIQUI, CONICET-UNSa), un equipo de investigación liderado por las científicas del CONICET Verónica Irazusta y Verónica Rajal busca microorganismos capaces de producir moléculas de alto valor agregado, entre ellas los denominados biosurfactantes: sustancias “tensioactivas” de origen biológico que ofrecen una alternativa ecológica a los productos sintéticos. 

“Los biosurfactantes tienen mayores capacidades y son biodegradables, lo que reduce la contaminación ambiental”, explica Irazusta, responsable técnica del proyecto. 

“Su principal desventaja es el costo de producción comparado con los de origen sintético, por eso trabajamos en métodos más económicos utilizando subproductos industriales.”

Viltes Sánchez e Irazusta, observando el crecimiento de la bacteria productora de biosurfactante. Fotografía: Antonella Flamini

El trabajo se enmarca en un convenio firmado en 2024 entre el CONICET (con la participación de las áreas de Vinculación Tecnológica de Salta y Jujuy), la Universidad Nacional de Salta y la empresa Ledesma. 

El objetivo es optimizar la producción de biosurfactantes a partir de una bacteria aislada de efluentes de la propia industria, aprovechando recursos disponibles y reduciendo el impacto ambiental. 

“Usamos efluentes o subproductos industriales de Ledesma como medio de cultivo para los microorganismos. 

Así, no solo producimos estas moléculas de forma económica, sino que además damos una utilidad a desechos que de otro modo podrían contaminar”, señala Irazusta.

Los biosurfactantes, explica Irazusta, disminuyen la tensión superficial del agua, lo que los hace útiles en múltiples sectores, como el farmacéutico, el agroindustrial, el alimenticio, el cosmético e incluso en la formulación de detergentes y emulsiones. 

“Su capacidad para degradarse naturalmente los convierte en aliados clave en el desarrollo de una industria más sustentable”, dice la investigadora.

Agustina Viltes Sánchez operando el Biorreactor de 7 litros adquirido como parte del convenio. Fotografía: Antonella Flamini

La colaboración con Ledesma se originó años atrás. 

“Hicimos una primera visita a la empresa en busca de subproductos que pudieran servir como fuente de energía para bacterias productoras de biosurfactantes. 

Mostramos resultados, nos reunimos varias veces y eso derivó en el convenio actual”, recuerda Irazusta. El acuerdo permitió además la incorporación de un biorreactor de siete litros, un avance tecnológico significativo para el laboratorio y la universidad.

Desde la empresa Ledesma, la representante técnica del proyecto, Adriana Rodriguez, expresa: 

“El convenio que firmamos con la Universidad Nacional de Salta y el CONICET para el desarrollo de un nuevo producto a partir de la caña de azúcar tiene un gran potencial. 

Desde Ledesma estamos en constante búsqueda de alternativas más sustentables para mejorar nuestros procesos productivos y avanzar en el desarrollo de nuevos productos. 

En ese sentido, creemos que el trabajo conjunto con centros de investigación y universidades, como la Universidad Nacional de Salta y el CONICET, es clave para alcanzar esos objetivos, ya que permite generar desarrollos con impacto productivo y ambiental positivo, más aun actualmente, cuando el mercado de los surfactantes es muy amplio y estas moléculas son utilizadas por diversas industrias, como la farmacéutica, la alimenticia, la cosmética y la agrícola, debido a la variedad de propiedades que presentan. 

A esto se suma la particularidad de que se trata de compuestos biodegradables, a diferencia de los productos sintéticos”.

Irazusta realizando tareas en el laboratorio, relacionadas con inoculación del biorreactor con la bacterias productoras de biosurfactantes. Fotografía: Antonella Flamini

Actualmente, el grupo evalúa distintos subproductos —como melaza y vinaza— para optimizar los procesos productivos. 

“Este desarrollo beneficia a la sociedad desde distintos puntos: por un lado, generamos menos residuos industriales; por otro, ofrecemos alternativas más ecológicas para distintas aplicaciones”, concluye Irazusta.

Por Antonella Flamini

CONICET

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