Enzimas: La apuesta por un mercado de
US$ 16 mil millones

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Cinco jóvenes científicos desarrollaron un sistema que baja los costos y acelera la identificación de enzimas clave en la producción de alimentos. Apuntan a mejorar los procesos en lácteos y vinos.

Tiene 23 años. Leonardo Álvarez, director ejecutivo de Gea Enzymes, junto a un grupo de estudiantes y de profesionales de la Universidad Andrés Bello, unió informática y biotecnología y diseñó la primera tecnología a nivel mundial que permite identificar y producir en volumen enzimas de interés industrial de manera rápida y económica. Y ahora está trabajando para obtener enzimas que podrían eliminar las grasas saturadas de la leche y otras para aumentar la extracción de mosto a partir de la uva y ayudar a la liberación de aromas del vino.

 

“Se trata de productos altamente eficientes diseñados para actuar en las condiciones requeridas”, comenta Leonardo.
Así, los jóvenes innovadores abren la puerta de Chile a un nuevo mercado de exportación, de valor agregado, y que en este caso tiene un potencial global de US$ 16 mil millones.
“Lo innovador no es el producto final, sino que han creado un sistema nuevo con el que bajan los costos y simplifican el proceso existente. Ellos han generado un quiebre significativo en la industria”.
Comenta el Dr. Erwin Krauskopf, director de la escuela de Ingeniería en Biotecnología de la Universidad Andrés Bello, donde dos de los socios del proyecto son alumnos.
Esas pequeñas enzimas
Las enzimas son catalizadores biológicos. Y si bien el término puede parecer extraño para los que no entienden de biología, todos los seres vivos contienen enzimas, ya que son las encargadas de acelerar los procesos químicos dentro de un organismo; es decir, son esenciales para que el cuerpo humano procese los alimentos. Por lo mismo, cuando se trata de elaborar un alimento, ya sea un jugo, vino o leche, por mencionar algunos, hay enzimas especializadas que actúan en cada una de las distintas etapas, pero cada una de ellas funciona bajo condiciones específicas de temperatura, ph y otras.
Estos misteriosos personajes son de origen biológico y están presentes en microorganismos del entorno, pero contar con ellos es complejo. Primero, los investigadores deben encontrar la enzima, para lo que toman muestras de suelo, por ejemplo, y la llevan al laboratorio, donde identifican que tenga las características que buscan, la aislan, la purifican y luego buscan el gen que interesa. Recién ahí pueden comenzar a producirlas en cantidades. Eso toma a lo menos un año.
“Es un proceso tedioso en el que solo un ensayo puede tomar un año y donde se puede aislar el 1% de los microorganismos presentes en la muestra”, comenta Álvarez.
Pero él quería saltarse el procedimiento de búsqueda y aislación. Fue entonces que, junto a Francia Navarrete y Juan Duarte, también estudiantes del magíster de Biotecnología de la Universidad Andrés Bello, se reunieron con Fernando Mateluna y Pablo Videla, ingenieros informáticos.
“Nos conocimos y comenzamos a conversar. Ellos también tenían la idea de emprender y este -el de la biotecnología- resultaba un mundo muy distinto y desafiante, así es que comenzamos a trabajar juntos”, cuenta Leonardo Álvarez.
Así nació GeoEnzymes, a la que sumaron a Eduardo Álvarez para que se encargara del aspecto financiero.
Con apoyo en financiamiento de Corfo y de Austral Incuba avanzaron y desarrollaron un software que, a través de un algoritmo específico, es capaz de encontrar enzimas de inmediato en cualquier muestra de suelo. Así, en dos semanas tienen el gen listo para producir las enzimas en masa.
“Hasta ahora se había intentado hacer, pero nadie había diseñado un algoritmo como el nuestro, que permite no solo tomar la enzima de cualquier muestra, sino que, además, recoge prácticamente el 100% de los microorganismos presentes, ampliando así la posibilidad de encontrar enzimas con las características que se necesitan”, comenta Leonardo Álvarez.
Hoy existe un mercado global de enzimas, sin embargo, se trabaja a partir de ingeniería para adecuar las propiedades a las necesidades de una determinada industria.
“Esto puede tomar cerca de uno o dos años, dependiendo de la enzima, e incluso hay algunas que no se pueden modificar. Precisamente, por lo complejo del sistema, este es un punto constante de investigación”, explica Leonardo Álvarez.
Lácteos y vinos en la mira
Con el prototipo del sistema validado, los especialistas se enfocaron en trabajar con dos industrias agroalimentarias: los lácteos y los vinos.
“Vimos que en la producción de leche tienen el problema de las grasas saturadas. No hay un producto enzimático que las elimine, por lo que la única forma de hacerlo es con procesos de microfiltración. El problema es que estos bajan el total de grasas, tanto las buenas como las dañinas, y este proceso tiene un impacto en características como el color, sabor o textura del producto final”, explica.
Con su sistema identificaron las enzimas capaces de actuar específicamente en los ácidos grasos saturados, disminuyéndolos sin alterar el producto final.
“Ahora estamos en el proceso de purificar esta enzima y validarla, para lo que están contactando a las empresas lácteas con el fin de que nos digan cuáles son sus necesidades productivas”, comenta.
Se espera que el uso de una enzima tenga alto impacto en la industria, por la ley de etiquetado nutricional, que obligará a etiquetar en rojo los productos altos en grasas saturadas.
En la industria del vino, a diferencia de la láctea, hace tiempo que las enzimas están en los procesos. Sin embargo, las que se usan no son diseñadas en forma específica para las condiciones chilenas.
Para ello, se están buscando enzimas específicas en los suelos de las zonas productivas, lo que permitiría contar con catalizadores muy precisos que pueden funcionar incluso a temperaturas muy bajas, que es uno de los problemas que tienen con las actuales.
“Por ejemplo, hemos visto que algunos vinos necesitan un enfriamiento a unos cuatro grados. A esa temperatura las enzimas dejan de funcionar. Entonces, estamos buscando muestras en la Antártica, que funcionan incluso a cero grados”, comenta Álvarez.
El especialista estima que esto podría significar un ahorro de hasta 30%, ya que por la ineficiencia de los productos enzimáticos destinados al sector vitivinícola, deben comprar una cantidad extra de enzimas para obtener los resultados esperados. “Si las enzimas estuvieran diseñadas para funcionar al 100% en las condiciones requeridas, principalmente a bajas temperaturas, la industria podría ahorrar hasta US$ 600 mil por temporada”.
Recalcan que el costo de las enzimas producidas bajo este nuevo sistema es muy similar al de las diseñadas con ingeniería. “Los costos para la industria son de US$ 100 a US$ 500 el kilo, dependiendo del tipo de enzima que se necesite”.
Si bien piensan mirar a nivel global en el futuro, por ahora consideran que el tamaño de la industria chilena es el adecuado, pues “nos permite ir creciendo de acuerdo a nuestras capacidades y a partir de ahí pasar, por ejemplo, a Latinoamérica y países más grandes”.
La tecnología significa un gran impulso para el futuro exportador. “Nuestra economía se basa en recursos naturales que generalmente se exportan como materia prima. Aquí, el cambio de paradigma es agregarle valor a esos recursos a través de la biotecnología”, comenta Krauskopf.