En el marco del Concurso del
Programa IDeA de FONDEF_CONICYT, que tiene como objetivo incentivar la investigación
aplicada y apoyar proyectos I+D con un fuerte componente científico y que
consideren obtener resultados intermedios en plazos breves, pro con la perspectiva
de que pueden convertirse a futuro en productos o servicios con un impacto
productivo, económico y social, la Dra. María Angélica Mondaca Jara,
académica del Departamento de Microbiología de la Facultad de ciencias
Biológicas, se adjudico la propuesta que presentó con el título de Proyecto Fondef: “Bío-obtención de nanopartículas
de selenio encapsuladas en polisacáridos para su potencial uso como suplemento
alimentario”
Resumen
Resumen
El selenio, micronutriente esencial, se comercializa en
los suplementos alimentarios unido a aminoácidos (cisteína, metionina) o a
agentes biológicos (levaduras). Estas especies son tóxicas a concentraciones
superiores a 400 µg/día y, además, alguna de ellas son bioacumulable. La
ingesta diaria recomendada de selenio para la prevención de ciertos tipos de
cáncer y otras enfermedades autoinmunes, es superior a 200 µg/día. Al emplear
esta dosis de los compuestos antes mencionados se corre el riesgo de
intoxicación por selenio. Esto hace que los suplementos alimentarios que se
comercializan hoy en día, estén enfocados a suplir el déficit de selenio y no a
reducir la incidencia del cáncer, infecciones virales y enfermedades
autoinmunes en el ser humano.
El desafío es utilizar compuestos de selenio
biodisponibles, menos tóxicos y con actividad antioxidante, que puedan ser
incorporados en estos suplementos. Las nanopartículas de selenio pueden ser obtenidas
mediante métodos químicos y biológicos. La obtención química de nanopartículas
conlleva a la utilización de materias primas de alto costo y generación de residuos
que impurifican el producto final y/o impactan negativamente al ambiente. Por
otra parte, las nanopartículas obtenidas químicamente presentan tamaños
polidispersos, lo cual es un factor negativo, ya que existe una correlación
entre el tamaño de las nanopartículas y su actividad biológica.
Una alternativa a la síntesis química, es la bío-obtención
de nanopartículas de selenio utilizando microorganismos, con la capacidad de
reducir selenito y/o seleniato a selenio elemental. Este método es una
alternativa tecnológica limpia frente a los métodos químicos. La obtención de
nanopartículas de selenio mediante bacterias aeróbicas presenta beneficios
adicionales, ya que no requiere condiciones experimentales especiales para
sintetizarlas.
En el laboratorio de Microbiología Ambiental de la
Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Concepción se han sintetizado
nanopartículas de selenio amorfo de color rojo a partir de selenito utilizando Pantoeaagglomerans, aerobio facultativo
aislado de sedimentos del río Camarones (XV región), con tamaños promedio de
100 nm. Además, se determinó que el tamaño de las nanopartículas depende del
tiempo de incubación y la presencia de agente estabilizantes en el medio de
cultivo, que impidan la aglomeración de las nanopartículas una vez que éstas
son purificadas.
El objetivo del proyecto es obtener nanopartículas de
selenio biodisponible mediante reducción biológica utilizando P. agglomerans, para su potencial uso
como suplemento alimentario. Para ello se estandarizará la metodología para la
obtención, extracción y recuperación de las nanopartículas de selenio
estabilizadas y su posterior encapsulamiento en polisacáridos y se estudiará su
actividad biológica. El resultado propuesto es la obtención de nanopartículas
de selenio biodisponibles y encapsuladas con tamaños inferiores a los 60 nm,
para su potencial uso como principio activo de los suplementos alimentarios que
contenga la dosis óptima recomendada de 200 µg por día. Este suplemento podrá
ser comercializado y distribuido por empresas químicas y laboratorios
farmacéuticos remplazándose paulatinamente las actuales alternativas de
suplementos basados en las especies de selenio antes mencionadas. La población
de áreas deficitarias de selenio será el principal consumidor y beneficiario de
este novedoso suplemento alimentario.
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