APLICACIÓN DE MATERIALES FUNCIONALIZADOS CON ACTIVIDAD ANTIVÍRICA, ANTIBIOFILM, ANTIENZIMÁTICA Y ANTIMICROBIANA EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Barat Baviera José Manuel

El proyecto planteado surge de los desarrollos realizados hasta la fecha por los investigadores que lo avalan, siendo la principal línea de trabajo la inmovilización covalente de antimicrobianos de origen natural sobre partículas o superficies que permiten su aplicación en el procesado de alimentos, sin que haya una liberación a la matriz tratada. Los desarrollos realizados se han mostrado eficaces en tratamientos antimicrobianos in vitro y con matrices alimentarias. Fruto de este trabajo se han obtenido patentes y publicado numerosos artículos en revistas de alto impacto. Para poder completar los desarrollos de pasteurización fría de alimentos líquidos, hace falta, por un lado, poder inactivar enzimas, y por otro lado abordar la eliminación de microrganismos especialmente resistentes. Para afrontar esta parte del trabajo, se pretende emplear enzimas inmovilizados, especialmente proteasas y glucosa oxidasas, así como biomoléculas de origen natural. Por otro lado, existen evidencias de la efectividad de dichos compuestos libres en tratamientos antivíricos y antibiofilm, por lo que se busca extender los estudios a estas nuevas aplicaciones, y de esta forma abordar un espectro más amplio de problemas o retos. Adicionalmente, se van a desarrollar otras estrategias para la funcionalización y/o tratamiento de superficies y de partículas, de forma que se amplíe el catálogo y posibles aplicaciones contra virus, biofilms, enzimas y/o microorganismos problemáticos. Los nuevos desarrollos se probarán tanto in vitro como en sistemas alimentarios reales. En algún caso, se plantean desarrollos más disruptivos utilizando química de diseño, que, aunque inicialmente puedan suponer un reto desde el punto de vista toxicológico, tecnológico y/o económico, pueden aportar un gran avance en el desarrollo de concepto de nuevas formas de abordar estas problemáticas. El presente proyecto se aborda de forma coordinada entre un grupo de Tecnología de Alimentos, que incorpora un miembro del ámbito de la microbiología, y un grupo de Química. Fórmula que ha probado su viabilidad y éxito en el desarrollo de proyectos previos. El grupo de Tecnología de Alimentos trabajará en la funcionalización de superficies y/o partículas con nuevas biomoléculas de origen natural, empleando los procedimientos desarrollados en proyectos previos, así como la inmovilización de enzimas. Asimismo, evaluará la eficacia antivírica, antibiofilm, antienzimática y antimicrobiana, de los sistemas desarrollados en su subproyecto y en el de Química. En todos los casos se harán pruebas in vitro, y posteriormente, los desarrollos más eficaces, en sistemas alimentarios reales (zumos, vino, agua y superficies alimentarias). Estos estudios se completarán con una evaluación de la toxicidad con cultivos celulares y el nemátodo C elegans. El grupo de química, desarrollará otras superficies y partículas funcionalizadas con moléculas de origen natural, directamente o con un recubrimiento previo con sílice. Combinará los efectos de moléculas activas encapsuladas y las ancladas en la superficie. También abordará el desarrollo de sistemas híbridos que presenten una actividad antimicrobiana sinérgica entre las moléculas activas absorbidas en el interior de los poros, con la funcionalización externa de las partículas. Por último, se desarrollarán nuevos dispositivos, como son los nanomotores, como una estrategia muy innovadora, para los tratamientos de biofilms en superficies alimentarias.