La UNAM crea biomaterial útil en medicina y alimentos

Los científicos buscaban una molécula ecológica semiconductora; por accidente obtuvieron una que además es antimicrobiana, antioxidante, soluble y comestible.
Juan Manuel Romero, coordinador de Innovación y Desarrollo; Miquel Gimeno, investigador, y Jorge Vázquez, director de la FQ.
Juan Manuel Romero, coordinador de Innovación y Desarrollo; Miquel Gimeno, investigador, y Jorge Vázquez, director de la FQ. (Especial)

México

A partir del ácido gálico —sustancia en manzanas, nueces o arándanos—, un grupo de científicos de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, encabezado por Miquel Gimeno, sintetizó un polímero de origen natural soluble en agua, semiconductor, antioxidante y antimicrobiano.

Con estas propiedades, la nueva molécula llamada poliácido gálico tiene aplicaciones potenciales en electrónica, biomedicina y hasta para empaques comestibles de alimentos, informó Gimeno.

Hallazgo fortuito

“Cuando comenzamos, en 2010, con el alumno Carlos López Jiménez, buscábamos que (la molécula) fuera semiconductora, y lo logramos. Pero en el camino, como es frecuente en la ciencia, descubrimos otras propiedades que, incluso, resultan más interesantes en términos de su aplicación potencial”, explicó el científico.

Por la capacidad de semiconducción, el material puede servir como componente de celdas electrocrómicas con las que se elaboran ventanas inteligentes.

Pero gracias a las propiedades inesperadas, se ensayan varias aplicaciones, entre ellas, su uso como para eliminar bacterias en llagas o la elaboración de parches para regeneración de piel de pacientes con quemaduras graves.

El poliácido gálico es soluble en agua. “Conseguimos, con una estructura molecular definida, una mayor disponibilidad biológica. Tiene capacidad antioxidante y antimicrobiana, cualidades útiles en biomedicina y alimentos”, explicó.

Gimeno comentó que ya trabaja con otros investigadores de la UNAM y con especialistas de los hospitales generales Doctor Manuel Gea González y de México, interesados en aplicar esta molécula a las llagas de pacientes con diabetes y en estudios relacionados con factores de disrupción endocrina, respectivamente.

“Al ser soluble, la molécula podría incorporarse a la zona afectada y actuar contra bacterias resistentes”, afirmó el investigador.

Otra uso interesante es para elaborar empaques biodegradables de alimentos que, incluso, puedan comerse para explotar su capacidad antimicrobiana y antioxidante. Este proceso, explicó el experto, puede lograrse al anclar el poliácido gálico con otros biopolímeros de amplio uso con capacidad formadora de películas.

La sustancia también se puede emplear como aditivo alimentario para prevenir infecciones y otros problemas de salud.

Investigación "verde"

En la investigación multidisciplinaria, encabezada por Gimeno, se utilizaron monómeros naturales, como el ácido gálico, para someterlos a procesos biocatalíticos y obtener moléculas de gran tamaño con propiedades optoelectrónicas (semiconductoras, fotoluminiscentes o fotoconductoras), entre otras.

“La mayoría de los materiales con estas propiedades se desarrollan mediante procesos tóxicos. Nosotros pensamos en una alternativa a partir de la química verde, que impulsa procesos biocatalíticos no contaminantes, para crear un material natural que sustituya a los derivados del petróleo, muchos de los cuales emplean catalizadores de cobre u otros reactivos dañinos”, resaltó Gimeno.

Un reto a vencer en esa disciplina es lograr que los materiales naturales tengan resultados comparables a los de los catalizadores inorgánicos, pues aunque los segundos son tóxicos, resultan muy eficientes y baratos.

“La eficiencia (del poliácido gálico) se aproxima al emplear unas enzimas de la familia de las oxidoreductasas, que logran una polimerización en horas, lo que la hace competitiva”, aseguró.

Al respecto, Juan Manuel Romero Ortega, coordinador de Innovación y Desarrollo de la UNAM, afirmó que el método para sintetizar la molécula está en trámite de patente y forma parte un programa que busca que las investigaciones de la UNAM lleguen a la sociedad.

En la investigación trabajan Eduardo Bárzana (secretario general de la UNAM), Roeb García, Alberto Tecante, Pedro Roquero y Alberto Rosas, de la FQ, así como José Manuel Hernández, del Instituto de Física, e Isabel Gracia, de la Unidad de Investigación Preclínica.

Entre los colaboradores externos están María Cristina Velasquillo, de la Unidad de Quemados del Instituto Nacional de Rehabilitación; Rigoberto Hernández, del Departamento de Infectología del Hospital General Manuel Gea González; Carmen Palacios, del Hospital Juárez, además de Ana María Espinosa, José Antonio García y Juan Carlos López, del Departamento de Investigación del Hospital General de México.