La biotecnología aprovecha procesos biológicos que ocurren en la naturaleza y los aplica de manera sistematizada y controlada para obtener beneficios y resolver problemáticas. En este campo, el conocimiento de los microorganismos, las enzimas y otros fenómenos naturales permite desarrollar procesos y productos de interés para distintas industrias. En la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), esta labor se vincula también con la economía circular y el aprovechamiento de residuos agroindustriales para darles un valor agregado.
Como parte del trabajo de la Facultad de Química para fortalecer la formación académica y el quehacer científico, la Planta Piloto de Biotecnología es un espacio donde se desarrollan diversas investigaciones relacionadas con estas áreas. El proyecto está a cargo del Dr. Aldo Amaro Reyes, Ingeniero bioquímico, Maestro en Ingeniería Bioquímica y Doctor en Ciencias de los Alimentos, quien actualmente se desempeña como profesor de tiempo completo en la Facultad de Química y como investigador responsable de la Planta y de la línea de investigación de alternativas biotecnológicas para el aprovechamiento de residuos agroindustriales.
El propósito de la Planta Piloto es aprovechar fenómenos que ocurren en la naturaleza para emularlos mediante procesos controlados y obtener beneficios que contribuyan al avance tecnológico. “Contribuimos en la investigación, a estar a la vanguardia de estas nuevas ideas, nuevas herramientas y procesos para poner en alto el nombre no solamente de la Facultad de Química de la UAQ, sino de México en el contexto mundial, para poder mitigar algunos aspectos negativos que ocasionan la demanda de combustibles, de alimentos, etcétera”, explicó el Dr. Amaro Reyes.
En este espacio se trabajan diferentes líneas de investigación relacionadas con el uso de alternativas biotecnológicas, entre ellas la fermentación en estado líquido y sólido; el uso de enzimas y microorganismos para el tratamiento de contaminantes, particularmente residuos de colorantes en el agua; y la generación de metabolitos de interés para distintas industrias. Estos compuestos pueden utilizarse, por ejemplo, como aditivos alimenticios, gomas que brindan textura a los alimentos, pigmentos naturales como alternativa a los colorantes sintéticos y bioetanol como aditivo para la gasolina.
En un panorama en el que el desarrollo científico requiere tiempo, recursos y constancia, no siempre es posible observar resultados concretos de manera inmediata. Sin embargo, cada avance permite orientar las investigaciones. “Los pequeños esfuerzos nos indican cuál es la dirección a la cual debemos ir. Muchas veces en las investigaciones hay un camino marcado, pero también es prueba y error”, compartió el Dr. Aldo.
Prueba de ello es una de las primeras investigaciones realizadas en la Planta Piloto; el desarrollo de enzimas hidrolíticas para aprovechar residuos agroindustriales. A partir de este trabajo, se logró realizar una transferencia tecnológica a una empresa forrajera de Monterrey. El proyecto no se quedó en el laboratorio, sino que avanzó hacia el escalamiento piloto e industrial, mediante el desarrollo conjunto de un fermentador con capacidad de dos toneladas. “No solamente nos quedamos con los fenómenos que suceden a nivel laboratorio, sino que pudimos escalarlos a nivel piloto y a nivel industrial. Dar ese salto, pues no es tan sencillo y sí, prácticamente se llevó 10 años de investigación”, expresó el investigador.
Actualmente, otra de las líneas consiste en explorar cómo los estímulos eléctricos pueden modificar los procesos de fermentación. La intención es estudiar de qué manera estos estímulos influyen en los microorganismos para favorecer la producción de determinados compuestos y aprovechar residuos agroindustriales, con el propósito de obtener metabolitos de interés para distintas industrias. De manera paralela, continúa el trabajo con enzimas y microorganismos para degradar colorantes presentes en aguas residuales, como una alternativa que podría incorporarse a los sistemas de tratamiento de industrias que utilizan colorantes sintéticos.
El trabajo realizado en la Planta Piloto es también un espacio de formación para estudiantes de distintos niveles. Participan personas de servicio social, tesistas de licenciatura, maestría y doctorado, quienes intervienen en las actividades cotidianas de experimentación, seguimiento, observación y recolección de resultados. “Sí se han obtenido resultados, y lo más importante, que los resultados los han generado los estudiantes a lo largo de los doce años que llevamos trabajando en la línea de investigación en la Planta Piloto de Biotecnología… sin todas las personas, pues no se habría logrado lo que hemos logrado”, compartió el Dr. Aldo Amaro.
Además de contribuir a su formación académica, la participación en estos proyectos permite que los estudiantes desarrollen capacidades para resolver problemáticas y transformar sus conocimientos en soluciones que pueden vincularse con el sector productivo. A su vez, este trabajo representa una manera de retribuir las aportaciones de la sociedad que sostiene a la universidad pública. “El reflejo del trabajo, de los impuestos que se están pagando y verlos materializados no solamente en un producto físico, sino también en los diferentes recursos humanos de alto nivel que se generan”, enfatizó.
Los resultados de estas investigaciones no siempre se materializan en productos que la población pueda adquirir directamente. En ocasiones, su impacto se encuentra en los procesos que permiten mejorar una actividad industrial. Por ejemplo, la tecnología desarrollada para el aprovechamiento de residuos agroindustriales puede contribuir a generar alternativas para la alimentación de rumiantes, como vacas y borregos. De igual manera, el tratamiento de aguas residuales mediante enzimas y microorganismos puede ofrecer alternativas para reducir el impacto ambiental de determinados residuos. En el caso del bioetanol, entre 2012 y 2015 se produjo en la Facultad un aditivo para gasolina que llegó a comercializarse en la tienda universitaria, aunque su destino principal era incorporarse a la industria como parte del combustible.
Por otra parte, el Dr. Aldo también destaca la importancia de la vinculación con el sector privado, como ocurrió con la empresa forrajera que participó en el desarrollo de la tecnología transferida. Sin embargo, señala que uno de los retos es conciliar los tiempos de la investigación con las necesidades de la industria, pues mientras una empresa puede requerir resultados en plazos cortos, el desarrollo de una tecnología madura puede tomar varios años.
El investigador también reconoce el esfuerzo de las personas que participan en estos proyectos. Para él, reconocer la dimensión humana es importante, pues detrás de cada resultado existen estudiantes, investigadores y colaboradores que aportan su tiempo, conocimientos y esfuerzo.
Para finalizar, el docente invita al público en general a mantener el interés en este tipo de proyectos y a acercarse a las actividades de divulgación de la Facultad de Química, como la Semana Cultural, en la que se abren las puertas de los laboratorios para compartir las investigaciones con personas especializadas y público en general. “Tenemos puertas abiertas de los laboratorios, invitando o teniendo diferentes sesiones no solamente para público especializado, sino para el público en general que pueda venir y que pueda, literalmente, tocar, ver y escuchar de viva voz las investigaciones”, finalizó.