Una nanofibra de vidrio ilimitada

Los investigadores Joaquín Penide, Félix Quintero y Juan Pou con el sistema experimental utilizado para fabricar las nanofibras de vidrio. (Foto: Universidade de Vigo)

Investigadores del grupo LaserON de la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidade de Vigo (España) han desarrollado un proceso de fibrado continuo por fusión láser (Cofiblas por sus siglás en inglés: Continous fiberizing by laser melting) que combina un láser de alta potencia y un chorro supersónico de aire para, calentando y moldeando el material de partida, conseguir fibras de vidrio continuas.

Su espesor, de entre entre 300 nanómetros y 30 micras, puede ser controlado a voluntad. Por comparar, el grosor de un cabello humano oscila entre 17 y 180 micras.

El avance se publica en la revista Science Advances, donde se describe el nuevo proceso que permite, por primera vez, conseguir nanofibras de vidrio sin limitación de longitud. Hasta ahora esto no era posible, quedando limitada la producción de fibra de vidrio de este espesor a una corta longitud, con la consiguiente limitación en sus aplicaciones.

“Con este nuevo proceso se puede producir una fibra continua, que puede ser hilada y tejida, lo que facilita su manipulación, abre la puerta a un mayor número de aplicaciones y elimina uno de los riesgos que se asocia a los nanomateriales: la seguridad de las personas, ya que, al ser tan larga, no puede ser inhalada accidentalmente”, explica Félix Quintero, primer autor.

Menos costosa:

Además de que la fibra de vidrio es mucho más barata que otros materiales utilizados actualmente, como la fibra de carbono o el llamado kevlar (un tipo de poliamida), y que se puede reciclar muy fácilmente, las propiedades físicas de las fibras obtenidas a través de Cofiblas destacan, según los investigadores, por su gran flexibilidad e resistencia.

Los investigadores Joaquín Penide, Félix Quintero y Juan Pou con el sistema experimental utilizado para fabricar las nanofibras de vidrio. (Foto: Universidade de Vigo):

“Por esta razón, resulta de interés para reforzar materiales nanocompuestos y para producir composites flexibles destinados a aplicaciones de optoelectrónica. Además, al no arder, se podría incorporar a textiles ignífugos y de altas prestaciones”, señala otro de los autores, Juan Pou, coordinador del grupo de investigación LaserON, quien también apunta que la posibilidad de incorporar compuestos bioactivos en el material de partida permitiría su uso en aplicaciones biomédicas, todavía por explorar.

Estatus actual de la investigación:

Hasta ahora el trabajo se ha centrado en la optimización del proceso. Para avanzar hacia una posible explotación comercial del proceso habría que adaptarlo para operar a escala industrial.

La puesta a punto de Cofiblas ha supuesto más de una década de trabajo del grupo LaserON, que apostó por llevar a cabo un desarrollo inicial con múltiples simulaciones matemáticas, gracias a cuyos resultados fue posible abordar a construcción de un sistema experimental.

“Con este sistema se realizaron numerosas pruebas con el objetivo de ajustar los parámetros que permiten un perfecto control de todo el proceso”, explica Quintero.

El grupo LaserON cuenta con fuentes de láser de alta potencia y equipos auxiliares, que conforman una infraestructura única en la península ibérica y que está entre las diez más relevantes de Europa en este campo. (Fuente: Universidade de Vigo)

Una tesis doctoral pone a punto la técnica de Hidrodifusión por Microondas y Gravedad para obtener compuestos bioactivos de las algas

La técnica de hidrodifusión por microondas y gravedad para la obtención de aceites esenciales de la materia prima biológica, conocida por sus siglas en inglés como MHG (Microwave hydrodiffusion and gravity), está considerada como “verde” por su eficiencia desde el punto de vista ambiental, económico y de calidad para la extracción de compuestos antioxidantes y bioactivos.

Esta tecnología, está libre de disolventes y procede a la extracción de los compuestos en una sola etapa de producción, con o sin procedimientos secuenciales, ahorrando energía, tiempo y recursos, en comparación a otros procesos de extracción convencionales. Sin embargo, y a pesar de estas ventajas, es un reto para la comunidad científica al tratarse de una tecnología emergente. De ahí que cobre importancia la reciente tesis de doctorado la investigadora del Grupo EQ2 de la Universidad de Vigo, Lucía López, ha demostrado el potencial de MHG como tecnología emergente para obtener sustancias bioactivas de diversos compuestos, entre los que se encontraban subproductos alimenticios, agroforestales y de algas marinas.

Los extractos obtenidos con esta tecnología “verde”, se han incorporado a la formulación de diferentes productos del cuidado personal e hidrogeles en comparación con extractos obtenidos por destilación y métodos de extracción sólido-líquido.

En la investigación, según detalla la investigadora, se ha optimizado el método para la deshidratación completa de recursos marinos, como las algas marrones comestibles, corroborando que puede permitir en paralelo la recuperación de los compuestos bioactivos de las materias primas y la recuperación de la fase sólida resultante.

Los extractos acuosos obtenidos por este procedimiento, detalla la investigadora, se puede utilizar de manera exitosa en la formulación de productos de cuidado personal y matrices funcionales de hidrogeles, proporcionando efectos mecánicos positivos y saludables. Resultados, añade, “que pueden ser de importancia crítica no solo para la comunidad científica, sino también, para la industria alimentaria y no alimentaria”.

Original aquí.

Compuestos bioactivos: de la evidencia científica a las alegaciones de salud en la publicidad y etiquetado

Emilio Martínez De Victoria Muñoz

Universidad de Granada. Granada, Armilia, España

Los compuestos bioactivos se definen como los componentes de los alimentos que influyen en las actividades celulares y fisiológicas obteniendo, tras su ingesta, un efecto beneficioso para la salud. Estos compuestos bioactivos se entienden que no son nutrientes y por tanto no son esenciales para la vida.

Normalmente, estos compuestos bioactivos están en cantidades muy pequeñas en los alimentos que consumimos como parte de nuestra dieta habitual y en casi todos los casos provienen de fuentes alimentarias vegetales. Desde el punto de vista químico estos compuestos son de origen diverso y actúan a través de mecanismos de acción diferentes. Así, existen carotenoides polifenoles, terpenos, lignanos, compuestos organosulfurados, glucosilonatos, saponinas, etc.

En general sus efectos saludables se centran en la prevención de las enfermedades no comunicables (transmisibles). En los últimos 30 años estos compuestos bioactivos han formado parte de los alimentos habituales de nuestra dieta pero también, gracias a los conocimientos acerca de su valor en la prevención de la enfermedad y en la salud se han desarrollado los alimentos funcionales y los complementos alimenticios.

Ambos contienen estos componentes bioactivos en mayor cantidad bien por enriquecimiento de diferentes matrices alimentarias (leche, cereales, zumos, aceites, etc.) (alimentos funcionales) o solo contienen estos componentes en un formato farmacéutico como polvo, cápsulas, comprimidos, etc. (complementos alimenticios). Desde el inicio del estudio de estos compuestos en relación con la salud se han realizado distintas investigaciones que van desde estudios in vitro, con animales experimentales, estudios ecológicos en humanos, de intervención, ensayos clínicos aleatorizados, etc. Intentando conocer sus efectos beneficiosos y el mecanismo de acción responsable de dichos efectos.

Actualidad

Aunque existe numerosa literatura científica acerca de sus efectos sobre distintas enfermedades crónicas (cardiovasculares, diabetes, cáncer, síndrome metabólico) y retrasando el envejecimiento y la mortalidad, aún no se ha podido conocer con certeza si los efectos se atribuyen a la ingesta de esos componentes bioactivos como parte de la dieta habitual, como alimentos funcionales o complementos alimenticios.

Hoy en día se discute en la comunidad científica si la relación nutrición y salud se relaciona con la ingesta de determinados nutrientes, componentes alimentarios, como los compuestos bioactivos (polifenoles, carotenoides, etc.), si la relación es con la ingesta habitual de determinados alimentos (aceite de oliva virgen, verduras y frutas, etc.) o si se trata de un efecto del patrón alimentario, de la dieta (dieta mediterránea, dieta japonesa, dieta prudente, etc.).

Desgraciadamente, en el mundo de los compuestos bioactivos, alimentos funcionales y complementos alimenticios existen mitos que atribuyen propiedades “cuasi” mágicas a estos compuestos que no se basan en la evidencia científica disponible y que, en muchos casos, recomiendan dosis que pueden tener efectos deletéreos para la salud. En este sentido es necesario no solo evaluar la eficacia de estos compuestos en la prevención de la enfermedad y la promoción de la salud, sino conocer cuáles son las dosis adecuadas para alcanzar esos objetivos y que además sean seguras.

A modo de conclusión:

Por ello, es importante conocer, en el desarrollo y comercialización de complementos alimenticios, que dosis de estos compuestos distintos de nutrientes, son seguras y no pueden afectar de forma negativa a la salud del consumidor. Se exponen los informes de Comité Científico de la AECOSAN acerca de la seguridad alimentaria de complementos alimenticios que incluyen uno o más compuestos bioactivos.

Original aquí

Compuestos bioactivos: un tesoro de la vida para la vida

El porqué de este blog sobre compuestos bioactivos

El objetivo de este blog es difundir información especializada pero de manera comprensible sobre un campo de las ciencias biológicas que a pesar de tener unas cuantas décadas de desarrollo su popularización apenas comienza a abrirse paso.

Se denominan compuestos bioactivos a los elementos biológicamente activos presentes de manera natural en organismos vivos que manifiestan acusadas propiedades sobre las células, tejidos y fisiología en general de otros seres vivos. Estas propiedades se definen como:

• antibacterianas,
• antimicóticas, 
• citotóxicas, 
• hemoaglutinantes, 
• hemolisantes, 
• anticancerígenes, 
• efectos nootrópicos (estimulantes de la memoria y potenciadores cognitivos) 
• relajantes musculares, 
• cardio protectoras, 
• anti inflamatorias, 
• anti hipertensiva, 
• hipoglicémicas
• Eliminadoras de radicales libres, 




reductores de la presión sanguínea, 
Reguladoras de la presión vascular, 
Otros

La lista se enriquece a medida que se avanza en las tecnologías y métodos de identificación, extracción y síntesis de sustancias provenientes de una gran variedad de organismos. 

Esta rama científico tecnológica de la Biología va estrechamente vinculada con avances en ciencias como la proteómica (estudio a gran escala de las proteínas, en particular de su estructura y función), la metabolómica (estudio científico de los procesos químicos que involucran a los metabolitos), la genómica (estudio de los genomas y sus aplicaciones terapéuticas), la biofísica (estudio de la biología con los principios y métodos de la física, en particular de la física cuántica), nutrición, la fisiología, entre otros.

Clasificaciones:

Se pueden establecer varias clasificaciones de compuestos bioactivos: Respecto a su origen pueden ser de origen animal o vegetal;  por origen biogeográfico en: terrestres, dulceacuícolas o marinos; sintetizables o no en laboratorio; por su uso: en compuestos bioactivos de uso industrial, farmacéutico, cosmético, militar o nutricional.Según su diana el potencial bioactivo puede clasificarse en diferntes tipos, por ejemplo:

Antibacteriano

Antiviral

Antitumoral

Citotóxico

Antifúngico

Antioxidante

Antiinflamatorio

Anticoagulante

Sin embargo la mayoría de las definiciones que se encuentran en la web refieren a sus efectos sobre la salud humana, particularmente referente a la alimentación o los alimentos que contienen estos componentes.