- La investigación es liderada por Lorena Luna Guevara, de la Facultad de Ingeniería Química

Para prevenir la aparición de diabetes, una de las principales causas de muerte del mundo, investigadores de la BUAP desarrollan productos con compuestos bioactivos a partir de la planta de Tecoma stans, una especie de arbusto o árbol pequeño con flores amarillas utilizado comúnmente para cuestiones de reforestación, pero que también tiene aplicaciones en el tratamiento de esta enfermedad.

Específicamente, las hojas de esta planta son usadas en infusión para reducir los niveles de glucosa en sangre. Los beneficios de esta forma de medicina tradicional se verificaron en condiciones de laboratorio y corroboraron sus propiedades hipoglucemiantes (reducción de niveles de glucosa en sangre). “Además, dispone de otras propiedades bioactivas, por el contenido de diferentes compuestos antioxidantes”, refirió la doctora María Lorena Luna Guevara, investigadora de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ).

Para conservar dichas propiedades funcionales se realizó un proceso de secado por aspersión o microencapsulación, tecnología que protege y controla la liberación de los ingredientes activos de la planta, a la par de permitir que sus bioactivos se incorporen en alimentos o formulaciones. “Por medio de este método conservamos las propiedades hipoglucemiantes y garantizamos que su uso no sea sólo a través de infusiones”. Esta investigación se desarrolló con la colaboración de los doctores María Elena Ramos Cassellis, Lilia Alejandra Hernández Conde y Juan José Luna Guevara; así como de Jair Rafael García Jiménez.

De acuerdo con la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2022, la prevalencia de diabetes diagnosticada y no diagnosticada en México fue de 18.3 por ciento, aproximadamente 14.6 millones de personas. Por ello, la investigadora de la FIQ destacó la importancia de extraer las propiedades funcionales de esta planta distribuida en varias partes del territorio nacional.

“Sabemos que la diabetes es uno de los principales padecimientos de la población mexicana, por lo cual es pertinente disponer de alternativas naturales para prevenirla. Así, una vez obtenidos los microencapsulados en polvo y realizadas todas las pruebas pertinentes, la finalidad será incorporarlos a un suplemento de fácil disolución en agua que aporte propiedades antioxidantes e hipoglucemiantes”, indicó.

Luna Guevara, doctora en Desarrollo de Estrategias por el Colegio de Postgraduados, señaló que otro de los objetivos es cultivar la planta de Tecoma stans a nivel de invernadero, para después utilizar esa materia prima en una planta piloto, con el fin de producir los encapsulados en polvo.

En una etapa posterior, se estudiará el resto de tejidos vegetales, como tallo y flores y se efectuarán pruebas de toxicología. “En modelos animales, inducidos con diabetes, evaluaremos la toxicidad del producto y el potencial funcional y nutracéutico del suplemento en cuestión”, expuso la académica, nivel I del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores.

Igualmente, se buscarán alternativas de comercialización con el sector alimenticio y farmacéutico. Por ello, deberán cumplirse los requerimientos de la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris), para elaborar y garantizar la sanidad de dichos productos.

Esta investigación forma parte del proyecto “Escalamiento del desarrollo tecnológico de alternativas nutricionales y funcionales a partir de microencapsulados obtenidos de recursos fitogenéticos subaprovechados en México: Renealmia alpinia y Tecoma stans”, financiado por la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI), a través de la convocatoria “Maduración de tecnologías, mejoramiento de la inventiva y retos tecnológicos para la atención de problemáticas nacionales prioritarias”, categoría A, para su escalamiento con la instalación de un invernadero y planta piloto en Ciudad Universitaria 2 (CU2).

- Un trabajo del Investigador Nacional Emérito, Geolar Fetter, de la Facultad de Ciencias Químicas

En el Laboratorio de Materiales Bioactivos de la Facultad de Ciencias Químicas de la BUAP, el doctor Geolar Fetter y su equipo, junto con estudiantes de licenciatura y posgrado, trabajan en el desarrollo de nanomateriales con aplicaciones médicas, ya sea como inhibidores de bacterias y como compuestos con actividad anticancerígena.

Con la experimentación y creación de nanomateriales, como hidrotalcitas o hidróxidos dobles laminares diseñados en este laboratorio, la ciencia abre la puerta a múltiples posibilidades para combinar y producir sustancias que adquieren características únicas y mejoradas, con diversas aplicaciones.

Gracias a su tamaño ─un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro─, los nanomateriales pueden presentar propiedades físicas, químicas y ópticas diferentes a las que tienen en su forma regular. Contrario a lo que se pensaría, poseen una gran área de superficie con relación a su volumen, además de que pueden combinarse o interactuar de manera eficiente con otros elementos.

En el Laboratorio de Materiales Bioactivos una de las líneas de investigación es el desarrollo de nanomateriales, como hidrotalcitas o hidróxidos dobles laminares, los cuales tienen grupos de hidroxilo disponibles y efectivos en Medicina; por ejemplo, en la inhibición de bacterias patógenas como Estafilococo aureus, Escherichia coli y otras que son dañinas para el ser humano, sobre todo las que se encuentran en los hospitales.

Dirigido por el doctor Geolar Fetter, Investigador Nacional Emérito, este proyecto ha dado resultados positivos y es pionero en el estudio y aplicación de estos nanomateriales como fungicidas y bactericidas.

Su trabajo, en cuanto a la síntesis de materiales, ha dado lugar a diversas publicaciones en revistas científicas y a la colaboración con la Universidad de Caxias do Sul, Brasil, en la cual se procede a la caracterización de los nanomateriales como la determinación estructural, del tamaño de las partículas y el tipo de porosidad que él realiza.

Así también, le ha permitido establecer vínculos con instituciones de países como Etiopía, Francia y Argentina, pero con otras líneas de investigación. El doctor Geolar Fetter destacó que los estudiantes de licenciatura en Ciencias Químicas, así como de posgrado siempre participan en los proyectos de investigación, pues su contribución es fundamental para el desarrollo científico en este laboratorio.

Como parte de la innovación en la aplicación de estos nanomateriales, el investigador BUAP propone combinarlos con poliacrilato, el cual se utiliza en la fabricación de ropa interior o protectores para adultos que sufren incontinencia urinaria. Los usuarios de estos pañales o protectores, hechos con un material adsorbente, llegan a presentar lesiones o infecciones bacterianas en la piel por la exposición constante a la humedad que genera la orina.

La propuesta consiste en introducir el nanomaterial bactericida en el poliacrilato para evitar que el usuario se lesione o infecte con patógenos: “Esto generó dos tesis de doctorado; en la primera se estudió el material como agente bactericida contra específicamente la C. ammoniagenes que produce mal olor en la orina; para esto se hizo una composición química especial de este material para probar su eficacia como bactericida, lo que dio buenos resultados”.

La segunda etapa de la investigación, que dio lugar a otra tesis, consistió en desarrollar la adición de este material al poliacrilato y la eficacia de éste, así como sus propiedades.

Otra área de investigación explorada por el doctor Geolar Fetter y su equipo se relaciona con la producción de compósitos, los cuales preparan con hidrotalcitas en forma de nanopartículas, soportadas en otros materiales orgánicos o arcillas, los cuales se emplean como catalizadores para la producción de compuestos con actividad anticancerígena, como los cromenos. Un trabajo que desarrolla de manera conjunta con la Universidad Nacional de Estudios a Distancia, de Madrid, España.

Para comprobar la eficacia de estos compósitos realizaron pruebas in vitro con resultados positivos, además tienen la cualidad de liberar de forma controlada el medicamento. No obstante, el investigador aclaró que hasta el momento su laboratorio se enfoca en mayor medida en la síntesis de los nanomateriales compósitos basados en hidrotalcitas, a partir de reactivos y con un procedimiento químico determinado, pero aún faltan pruebas en animales para conocer si estos nanomateriales pueden generar algún efecto citotóxico.