Un equipo de científicos de la Universidad de Jaén, dirigido por Ruperto Bermejo, y en colaboración con investigadores de las universidades de Granada y Almería, estudia la manera de conseguir colorantes naturales mediante la purificación de proteínas procedentes de microalgas. Para ello utilizan una novedosa metodología con alto rendimiento de recuperación y potencialmente escalable. Este proyecto ha sido financiado por la Junta de Andalucía con 140.427,62 euros.
Actualmente, el 80% de los colorantes utilizados en las industrias de alimentación y cosmética, así como en el sector farmacéutico, son de naturaleza sintética. La razón que lleva a las industrias a utilizar estos colorantes sintéticos radica en que el coste de los mismos es mucho menor. El proceso tradicional para obtener colorantes naturales es muy costoso y la productividad escasa, esto hace que no sea rentable utilizarlos. Sin embargo, los colorantes sintéticos no pueden ofrecer las ventajas de aquellos de origen natural. Los naturales, al ser biodegradables, se absorben por el organismo de forma natural y sin ningún perjuicio para nuestra salud. Hoy día, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) pretende actualizar la legislación europea sobre aditivos alimentarios, como los colorantes, y, cada vez más, aumenta la necesidad de reemplazar los compuestos sintéticos por otros de origen natural.
El grupo de investigadores dirigido por Ruperto Bermejo, de la Universidad de Jaén, en colaboración con las Universidades de Granada y Almería, ha encontrado un método productivo e innovador a través del cual se pueden obtener colorantes naturales de naturaleza proteíca que se encuentran en las algas. Las biliproteínas son proteínas coloreadas (cromoproteínas), que participan en la fotosíntesis de las algas. Estas macromoléculas son fluorescentes, solubles en agua y poseen colores variados e intensos. Para obtener estas proteínas, los investigadores anteriormente señalados, están desarrollando una metodología que ya ha sido patentada a través de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la Universidad Jaén. Este procedimiento consiste en la rotura, en primer lugar, de la pared celular mediante choque osmótico, y una vez liberado el material intracelular, del que forman parte las biliproteínas, se procede a la purificación de las mismas mediante un proceso cromatográfico de adsorción en lecho expandido.
Según asegura Ruperto Bermejo, investigador principal del proyecto, este método de obtención de colorantes naturales ofrece importantes ventajas frente al tradicional, su rendimiento es más alto, y reduce considerablemente los costes de producción. Además, podría permitir obtener el producto a gran escala, de cara a su aplicación a nivel industrial.
Las biliproteínas poseen diferentes colores muy intensos y atractivos, que hacen que puedan utilizarse como colorantes naturales, pudiendo reemplazar a los tradicionales colorantes sintéticos. Hasta ahora, los colorantes naturales más conocidos son: verdes (procedentes de la clorofila), amarillos (obtenido de la cúrcuma) ó rojos (como el ácido carmínico procedende de insectos). Estos colorantes se obtienen mediante procesos muy costosos, harían falta 100.000 insectos para producir tan sólo 1 Kg de ácido carmínico.
El grupo de investigadores que desarrolla este proyecto, obtiene biliproteinas con colores como el rosa, que ya ha sido patentado (y que podría utilizarse para sustituir los colorantes sintéticos en productos lácteos como batidos y yogures), o el azul. Cada uno de estos colorantes naturales cuenta con diferentes matices y se obtiene a través de un proceso mucho más eficiente que el tradicional.
El equipo de investigación posee experiencia contrastada en purificación, caracterización espectroscópica y estructural, y desarrollo de aplicaciones de macromoléculas biológicas. Asimismo, posee una dilatada experiencia en el desarrollo y optimización de sistemas de cultivo masivo de microorganismos fotosintéticos, orientado a la producción de compuestos de interés biotecnológico y farmacéutico. Los diversos proyectos desarrollados con anterioridad por los miembros del equipo de investigación, así como la calidad de las publicaciones realizadas, acreditan la experiencia en cultivo de microalgas, procesos de purificación y caracterización de biomoléculas de diversa procedencia. Actualmente, tienen desarrolladas cuatro patentes relacionadas con esta línea de investigación.
El proyecto, cuenta con varios objetivos, entre los que se encuentra estudiar el proceso de producción de las microalgas, el proceso de purificación de las biliproteínas, y la estructura interna de las mismas. Esto último puede ayudar a conocer en qué medios pueden aplicarse este tipo de colorantes. La finalidad última, tal y como apunta Ruperto Bermejo, es paliar el déficit existente en colorantes de tipo natural y contribuir al aumento de su utilización por parte de las industrias.
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