Patricia Cazón: «A biotecnoloxía preséntase como unha excelente ferramenta para a revalorización de residuos e obter produtos de alto valor engadido»

Cada ano, 8 millóns de toneladas de residuos plásticos acaban no mar. Segundo a ONU, se este dato se mantén, en 2050 haberá máis plástico que peixes nos océanos. A parte de ser un titular aterrador, este feito pon de manifesto a necesidade de atallar este problema global desde novas perspectivas, nas que o I+D+i xoga un papel crítico.

En casos como este é onde máis brilla o labor da investigación en clave de sustentabilidade, responsabilidade ambiental e aproveitamento dos recursos. E persoas como Patricia Cazón Díaz representan á perfección este enfoque profesional tan necesario.

Doutora pola USC e investigadora postdoutoral na área de Tecnoloxía de Alimentos do Campus Terra, Patricia Cazón centra o seu traballo, entre outras cousas, no aproveitamento de subproductos e residuos para a fabricación de envases biodegradables. Os achados das súas liñas de investigación fan fincapé na importancia de nutrir unha economía circular real, co obxectivo de alcanzar un crecemento sostible. 

Inverter a tendencia do consumo masivo de elementos plásticos e reducir a súa taxa de polución global é un reto que demanda diferentes solucións, pero hoxe centrámonos nunha á que lle auguramos un futuro moi prometedor.

-Vostede traballou nun proxecto sobre as propiedades para o envasado de alimentos do bagazo da uva. Cales son as conclusións desta investigación?

-Dentro das nosas liñas de investigación, atópase a revalorización de subproductos ou residuos da industria agroalimentaria. Entre as estratexias de revalorización que estudamos está o uso destes subproductos como fonte de nutrientes para aplicacións biotecnolóxicas. Por exemplo, estudamos a viabilidade destes residuos para empregarse como medios de cultivo de baixo custo para a produción de celulosa bacteriana. Ademais, analizamos estes residuos como fonte de compostos bioactivos, prestando especial atención a compostos con capacidade antioxidante, para desenvolver aditivos de orixe natural destinados á industria alimentaria.

Neste traballo, empregamos o bagazo de uva tanto como fonte de nutrientes para a produción de celulosa bacteriana, como fonte de compostos antioxidantes para desenvolver biomateriais activos. Observamos como os compostos antioxidantes do extracto de bagazo interaccionaron coas fibras de celulosa durante o proceso de síntese do polímero, obtendo directamente un material biodegradable con elevada capacidade antioxidante. Esta celulosa con actividade antioxidante analizámola como material para uso en contacto directo con alimentos ou envase alimentario; por exemplo, como material para embalar alimentos como o queixo que teñen elevado contido de graxa e son susceptibles ao enranciamento, obtendo excelentes resultados. A pesar de que ata o momento só estudamos este material como envase alimentario, tamén pode ter especial interese para aplicacións noutras áreas como a biomedicina ou na industria da cosmética. 

Este estudo abriunos as portas a un novo enfoque para a revalorización de residuos agroalimentarios para a produción simultánea de celulosa bacteriana con propiedades biofuncionales melloradas.

-Nesta mesma liña, tamén desenvolveron un separador de liscos ecolóxico a partir de quitosano, un subproducto da industria pesqueira, enriquecido con extracto de ortiga. Desde a distancia, parece unha contribución moi relevante para evitar, por exemplo, o uso de plásticos, tan estendido no envasado de alimentos. É así?

-O quitosano é un biomaterial de gran interese e amplamente estudado, principalmente porque é biodegradable, provén de residuos da industria pesqueira (exoesqueleto de crustáceos), posúe propiedades antimicrobianas e é fácil de usar en comparación con outros biopolímeros. Por exemplo, aproveitando as propiedades de solubilidade do quitosano (soluble a pH lixeiramente acedo) é posible obter unha disolución polimérica que pode ser enriquecida con diferentes aditivos, como aceites esenciais ou outros extractos naturais, para mellorar as propiedades do material final. Un exemplo foi este traballo, que forma parte da tese doutoral recentemente defendida por María Flórez Moura e que dirixín. Neste traballo, investigamos estratexias para conferir capacidade antioxidante ás películas de quitosano empregando plantas silvestres que carecen de interese comercial e están amplamente distribuídas en todo o mundo, como a ortiga. Observamos que, utilizando métodos de extracción sinxelos e ecolóxicos, é posible obter un extracto cunha elevada capacidade antioxidante que pode combinarse directamente con quitosano. As películas desenvolvidas estudáronse para envasar queixo, observando excelentes resultados, tanto da capacidade para prolongar a vida útil do alimento como a resistencia do material durante todo o proceso de almacenamento. Este estudo demostrou a viabilidade de producir un biomaterial biodegradable a partir de residuos e plantas de baixo interese comercial que poden empregarse na industria alimentaria.

-Con quitosano e un extracto de algas desenvolveron outro separador de liscos para queixo. Verémolo no mercado a curto ou medio prazo?

-Non podería dicir se exactamente este desenvolvemento poderá verse a curto-medio prazo no mercado, pero seguramente produtos similares ou coa mesma base, xa que se están destinando recursos para innovar neste tipo de materiais e poder escalar a súa produción a nivel industrial. A tendencia no mercado será desprazar, na medida do posible, os materiais non biodegradables por materiais de orixe natural e con menor impacto ambiental, xa sexa este cambio impulsado de forma voluntaria polas empresas ou motivado por regulacións máis estritas. As empresas son conscientes e xa empezan a mostrar interese por novas alternativas máis naturais e sostibles. Por exemplo, por mor dos nosos últimos traballos de desenvolvemento de biomateriales enriquecidos con extractos naturais, actualmente estamos a levar a cabo dous proxectos en colaboración con dúas empresas: unha queixería e outra empresa dedicada á reutilización de residuos agrícolas para a fabricación de recubrimentos para envasar manteiga. Ambas as compañías mostraron interese nestas innovacións e están a avaliar a súa viabilidade.

Doutra banda, o Campus Terra está a impulsar a investigación de novos biomateriales activos en liña coas prioridades establecidas polo programa Horizon Europe 2021 – 2027 e os desafíos RIS3 21-27 de Galicia. Neste sentido, obtivemos financiamento para o proxecto BIOPACK-A2 a través da Convocatoria de Proxectos Colaborativos Campus Terra 2024. Neste proxecto, catro grupos de investigación do Campus Terra de diferentes áreas (Tecnoloxía dos Alimentos, Inorgánica, Tecnoloxía Farmacéutica e Bioquímica) colaboramos para o desenvolvemento de biomateriales a base de celulosa con antioxidantes sintéticos catalíticos. Estou segura de que este proxecto terá gran interese para a industria alimentaria e o sector farmacéutico.

Tamén contamos con financiamento para o proxecto de convocatoria europea Seafoodture, coa Dra. Patricia López Sánchez como investigadora principal, no que traballamos con outros 11 socios, entre os que se atopan empresas e centros de investigación de toda Europa, para a revalorización de algas como fonte de ingredientes e biomateriais sostibles.  
 

 -Celulosa bacteriana e ácido glucónico a partir de bagazo da uva e residuos de pataca. As súas investigacións son excelentes exemplos de todo o que a economía circular pode achegar a un mundo que necesita avanzar con paso firme no campo da sustentabilidade. Coincide con esta apreciación?

-Si, por suposto. Existe unha clara necesidade de cambiar o tradicional modelo económico lineal, onde os recursos son explotados para fabricar un produto final, xerando residuos sen control, cara un modelo de economía circular, onde se busca optimizar os recursos, minimizando o desperdicio e o impacto ambiental. Esta necesidade xa se ve reflectida nas iniciativas da Comisión Europea, que estableceu a economía circular como piar fundamental para lograr un crecemento sostible e unha maior competitividade en Europa, tomando medidas lexislativas a favor deste modelo económico e promovendo a investigación e innovación. 

Neste sentido creo que, en moitos casos, a biotecnoloxía preséntase como unha excelente ferramenta para a revalorización de residuos e obter produtos de alto valor engadido. Por exemplo, no noso caso, empregamos bagazo e restos de patacas de destrío, como medio de cultivo de baixo custo para a fabricación de biomateriales como a celulosa bacteriana e de aditivos con elevado valor comercial, como o ácido glucónico. Ademais, este tipo de estratexias poden supoñer unha oportunidade económica e de xeración de novos negocios para empresas agrícolas ao transformar os residuos en produtos comercializables.

-Nos anos 2022 e 2023 foi incluída no ranking da Universidade de Stanford sobre os investigadores máis citados. Que supón para vostede esta mención?

-Sinceramente, foi toda unha sorpresa que recibín con moita alegría. Nunca me imaxinaría figurar nesta lista. Esta noticia foi un gran estímulo para seguir avanzando nos meus proxectos con ilusión, xa que a carreira investigadora non é fácil, e está chea de momentos de completa incerteza.

-O uso de plásticos a nivel global é literalmente insostible. Traballos como o seu supoñen contribucións moi significativas para inverter esta tendencia. Veremos a curto prazo cambios relevantes nun deses desafíos que teñen unha dimensión global?

-Na miña opinión, desde hai pouco menos dunha década, xa estamos a observar cambios importantes. Por exemplo, hoxe en día non é posible comprar vasos, utensilios ou pallas de plástico dun só uso; ou xa é unha imaxe habitual nos supermercados ver á xente usando as súas propias bolsas reutilizables. Estes cambios viñeron impulsados por novas normativas, como adoita ser habitual e como xa vimos noutros ámbitos. Estou segura de que isto é só o inicio dunha gran transformación.  

Inicialmente, estes cambios están a centrarse na xestión dos plásticos e na adopción de medidas para reducir o seu uso e promover a súa reciclaxe e reutilización. Pero xa existe unha demanda por parte da Unión Europea para promover a investigación e desenvolvemento de alternativas biodegradables e de fontes renovables para substituír, na maior medida, aos plásticos sintéticos. Está claro que agora mesmo, unha substitución total dos materiais plásticos é imposible, e probablemente tampouco o sexa nun futuro a curto prazo. Pero si que é necesario impulsar e concienciar do seu uso responsable.

Doutra banda, creo que cada día a sociedade está máis concienciada polo impacto negativo no medio ambiente que ten a xestión descontrolada dos residuos plásticos e os efectos prexudiciais sobre a saúde humana que poden ocasionar os microplásticos derivados destes residuos. Este cambio na mentalidade da sociedade vai impulsar a demanda de novas alternativas sostibles, que será detonante para unha maior innovación das empresas na área dos envases alimentarios.

-Actualmente está a realizar unha estancia no centro de investigación nacional de ciencias agrarias e veterinaria INIAV de Portugal. En que consiste o seu traballo?

-No centro INIAV, a miña investigación enfócase na exploración de novas matrices poliméricas, como o soro de leite, e a avaliación de residuos de cítricos e do té para a extracción de potentes axentes antioxidantes e antimicrobianos. Esta experiencia está a ser enormemente enriquecedora e produtiva grazas aos recursos dispoñibles e o equipo de investigadores do INIAV que contan cunha ampla e sólida traxectoria.

Ademais, o acceso a equipos avanzados, como UHPLC MS/MS e UHPLC-ToF-MS, permitiume levar a cabo a determinación e cuantificación de compostos fenólicos de extractos naturais. Ata o momento, non tivera a oportunidade para realizar este tipo de estudos, o que me está axudando para poder avanzar e expandir as miñas liñas de traballo.

O INIAV conta cunha unidade de seguridade alimentaria formada por un equipo de investigadores moi colaborativos e cunha dilatada experiencia. Xuntos, estamos a avaliar o efecto antimicrobiano dos materiais desenvolvidos fronte a patóxenos como Pseudomonas, Salmonella, E. Coli, entre outros. Esta análise integral permítenos avaliar a seguridade e eficacia destes materiais aplicados como envase alimentario, así como outras posibles aplicacións. 

Doutra banda, tiven a oportunidade de explorar liñas de investigación completamente diferentes á miña experiencia previa, pero igualmente relacionadas coa seguridade alimentaria e que me resultaron tremendamente enriquecedoras, como a detección e cuantificación de pesticidas en alimentos. Estou a traballar nun proxecto moi interesante que avalía o efecto dos tratamentos de precociñado e de cociñado na redución de máis de 100 residuos de pesticidas en diferentes variedades de arroz.

-Eslovenia, México, Estados Unidos, Polonia… Realizou multitude de estancias formativas. Que extrae destas experiencias?

-Estas experiencias tiveron un impacto significativo no meu desenvolvemento tanto profesional como persoal. A nivel profesional, resulta evidente que traballar con diferentes grupos de investigación, con distintos métodos organizativos, novas liñas de investigación, e ademais equipos formados por expertos con elevado coñecemento no meu mesmo campo de investigación, axudoume a experimentar, en moitas ocasións, un ritmo acelerado de aprendizaxe que foi fundamental no meu traballo. Pero mesmo, atreveríame a dicir que o impacto a nivel persoal de todas estas experiencias foi aínda máis enriquecedor e, en certo xeito, moldeou a miña personalidade. Saír da miña zona de confort foi fundamental para fortalecer a miña confianza e afrontar cambios con determinación, aínda que ás veces non sexa fácil. Ademais, colaborar con xente de culturas e personalidades tan diferentes á miña, creo que me axudou a mellorar a miña capacidade de traballo en equipo. Con isto non quero idealizar nin romantizar as estancias no estranxeiro, xa que poucas veces é fácil, e no meu caso, houbo momento complicados. Pero facendo un balance global e mirando atrás, podo dicir con total seguridade que mereceu a pena e volvería facelo.