En los últimos años, diversas instituciones se han comprometido con la realización de proyectos que fomenten la innovación y el pensamiento crítico, proponiendo alternativas sostenibles que generen un impacto positivo en el medio ambiente, la sociedad y la economía.
En este contexto, y como parte del servicio social de la asignatura “Microbiología Industrial”, a cargo de la doctora Raquel Gómez Pliego, profesora titular, Jair Alejandro Temis Cortina y María Rebeca García Ríos, estudiantes de la licenciatura en Química Industrial de la FES Cuautitlán, desarrollaron el proyecto titulado “Biopolímero producido por SCOBY con potenciales aplicaciones biomédicas”.
Antecedentes
En 2018, la doctora Pliego desarrolló una bebida fermentada a base de kombucha para el tratamiento de la hipertensión. Años después, con el propósito de darle un uso diferente al biopolímero producido durante la fermentación de kombucha, surgió la idea de utilizarlo como un apósito regenerador para heridas causadas por quemaduras.
Elaboración y evaluación de las propiedades del biopolímero
Como parte de la metodología, en una primera fase, los universitarios llevaron a cabo una investigación basada en diversas fuentes bibliográficas científicas para desarrollar y optimizar un medio de cultivo que permitiera la producción del biopolímero en un corto tiempo y a bajo costo.
En la segunda fase, se procedió a evaluar sus propiedades morfológicas, químicas, biológicas y físicas, entre las que se incluyen la estabilidad térmica, la resistencia mecánica (fuerza y flexibilidad) y, por supuesto, su capacidad de retención de agua y regenerativa de células epiteliales, mediante ensayos in vitro.
En cuanto a su capacidad de retención de agua, que alcanza hasta once veces su peso, se destacó que este atributo lo hace ideal para mantener hidratada el área afectada por quemaduras, favoreciendo el proceso de cicatrización y previniendo infecciones.
Asimismo, mediante un análisis químico por espectroscopía infrarroja, se identificaron los grupos funcionales correspondientes, que son consistentes con el tipo de estructura característica del polímero de celulosa, producto de la fermentación (SCOBY). Mientras que los análisis morfológicos confirmaron la presencia de una red de celulosa microbiana adecuada para una interacción eficiente con las células de la piel.
En cuanto al tiempo requerido para todo el proceso, se mencionó que la fermentación dura aproximadamente 48 horas para el desarrollo del polímero, el cual luego se lava, purifica y acondiciona. Durante este desarrollo, se emplean diversas técnicas para eliminar los remanentes de la fermentación que pudieran interferir con su aplicación. De este modo, el producto final se obtiene en un máximo de cuatro días.
En comparación con otros polímeros disponibles en el mercado, como el ácido poliláctico (PLA) y el quitosano, que requieren procedimientos químicos más costosos, largos y poco amigables con el ambiente. El biopolímero generado por SCOBY se destaca por su bajo costo de producción y por ser un proceso ecoamigable. Esto se debe al uso de materias primas de origen natural que actúan como macro y micronutrientes necesarios para su desarrollo.
Los biopolímeros generados a partir de materiales de fácil acceso provenientes de productos naturales, y derivados de una fermentación llevada a cabo por un consorcio de bacterias, hongos y levaduras, dan lugar a procesos que son benignos tanto para el medio ambiente como para la salud.
Además, se indicó que, para lograr una mayor compatibilidad como apósitos, se les somete a un tratamiento especial que permite definir el grosor y la apariencia deseada, modificando el color mediante blanqueamiento y controlando los parámetros del tiempo de fermentación y el espacio de cultivo.
Es importante mencionar que uno de los mayores retos fue la optimización del cultivo y el acondicionamiento del biopolímero, ya que las fuentes consultadas se centran principalmente en la producción y mejora de bebidas fermentadas por kombucha, en contraste con el enfoque de su proyecto. Esto los posicionó como pioneros en la línea de investigación con aplicaciones biomédicas.
En este punto, la investigación presenta resultados preliminares prometedores; sin embargo, aún es necesario avanzar a la siguiente fase y contar con los recursos adecuados para evaluar su aplicabilidad en el sector biomédico. Es fundamental explorar la posibilidad de añadir componentes que puedan fortalecer su estructura, mejorar la actividad antimicrobiana del polímero y sobre todo, determinar qué tipos de células son posibles de regenerar.
En este sentido, como parte de las metas establecidas en el proyecto, los universitarios se propusieron generar un impacto significativo en comunidades vulnerables con difícil acceso a servicios de salud adecuados, mediante la creación de un producto biodegradable que garantice tratamientos eficaces para quienes han sufrido quemaduras, contribuyendo a reducir la desigualdad en la atención médica.
Además, señalaron que seguirán enfocados en la resolución de problemas sociales, estableciendo alternativas para mejorar el bienestar y la calidad de vida de las personas a través de la investigación científica.
“Estoy convencida de que el conocimiento y las habilidades que han desarrollado, definitivamente les va a permitir formarse un criterio diferente al que ellos tenían cuando ingresaron al programa de Microbiología Industrial, fortaleciendo su vida profesional”, señaló la doctora Pliego.