O proxecto estatal Big-Prodixos avanzará na produción industrial de biocompostos alimentarios a partir de palla de trigo

A Axencia Estatal de Investigación, dependente do Ministerio de Ciencia e Innovación, concedeu este mes a grupos de investigación da Universidade de Vigo algo máis dun millón de euros para a posta en marcha de nove proxectos de Proba de Concepto, traballos dirixidos a acelerar a transferencia de coñecemento e os resultados xerados en proxectos de investigación básica, en progreso ou recentemente finalizados dentro do Plan Estatal de Investigación. Entre eles está o proxecto Big-Prodixos, que permitirá avanzar no uso de enzimas como ferramenta biotecnolóxica central para a xeración industrial de xilooligosacáridos alimentarios a partir de palla de trigo.

O proxecto conta cun equipo formado por María Luisa Rúa (investigadora principal), Ana María Torrado, Clara Fuciños e Andrea Rodríguez, do Laboratorio de Bioquímica, do Grupo de Investigacións Agroambientais e Alimentarias da UVigo, situado na Facultade de Ciencias do campus de Ourense. Ademais, participa o Grupo Exprela, asociado ao Centro de Investigacións Científicas Avanzadas da Universidade da Coruña, cun equipo encabezado por María Isabel González e formado tamén por Manuel Becerra e María Esther Rodríguez. Big-Prodixos, que celebrou este luns a súa xuntanza de arranque e que se desenvolverá ata finais de 2024, está financiado con 146.395 euros pola citada convocatoria da Axencia Estatal de Investigación do Ministerio de Ciencia e Innovación e pola Unión Europea con fondos NextGeneration EU e o Plan de Recuperación, Transformación e Resiliencia. O traballo lanzado agora dá continuidade a outro proxecto, Prodixos, desenvolvido polo mesmo equipo entre os anos 2019 e 2022 e financiado igualmente polo entón Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades e centrado na Produción dirixida de xilooligosacáridos para distintas aplicacións alimentarias mediante tecnoloxías enzimáticas innovadoras. Unha vez realizado con éxito o desenvolvemento a escala de laboratorio, Big-Prodixos ten como obxectivo levar a cabo o escalado e valorización comercial do proceso proposto ata nivel de clientes.

O proceso que contempla o proxecto, comentan as súas responsables, desenvólvese “no contexto actual dunha necesaria transición cara unha bioeconomía sostible baseada no emprego de materias primas renovables, procesos de baixo consumo enerxético e redución de contaminantes e para contribuír a satisfacer a demanda crecente das e dos consumidores de alimentos seguros, saudables e con propiedades funcionais e características axeitadas para necesidades especiais”. Neste senso,  engaden, Big-Prodixos propón un proceso biotecnolóxico de baixo impacto ambiental, baseado no emprego de enzimas como ferramenta central para a xeración limpa de ingredientes a partir da palla de trigo, ingredientes con utilidade crecente na industria alimentaria como prebióticos e axentes substitutos de graxas. O interese de empregar a palla de trigo como material de partida xustifícase segundo o equipo investigador polo seu potencial como subproduto cun elevado volume de produción, que en Europa e España supera os 144 e 16 millóns de toneladas anuais respectivamente, e contribuír así á xestión sostible dos seus residuos. Doutra banda, engaden, a iniciativa pretende contribuír “a autoabastecer de xilooligosacáridos a demanda da industria alimentaria europea, considerada a maior industria manufactureira en Europa en termos de emprego e valor engadido”.

Enzimas como ferramentas eficientes

Big-Prodixos “ten como primeira etapa a adaptación e validación do proceso a nivel de planta piloto e contornas industriais e a posterior validación en matrices alimentarias reais da utilidade dos xilooligosacáridos resultantes do proceso como axentes modificadores de texturas”. Para isto, empregaranse enzimas comerciais de uso alimentario e enzimas de produción propia desenvolvidas no marco dun proxecto europeo previo (Hotdrops), levado a cabo polo mesmo grupo de investigación do traballo lanzado agora. Cos resultados acadados, detalla María Luisa Rúa, “definirase a proposta de valor e desenvolverase e executarase unha folla de ruta dirixida á futura transferencia do proceso ao sector industrial alimentario e/ou biotecnolóxico, nos que se encadra o ámbito tecnolóxico do proceso”. Segundo explica, Big-Prodixos incorpora como novidade respecto doutros procesos de obtención de xilooligosacáridos a partir de palla de trigo a eliminación do pretratamento a alta temperatura e o emprego de endo-xilanas como coadxuvantes para a extracción limpa e eficiente do xilano presente na matriz lignocelulósica”.

Desde o punto de vista científico, indican as investigadoras do estudo, “consideramos que o achegue principal do proceso que se propón pór en valor é a demostración do potencial das enzimas como ferramentas eficientes para o fraccionamento limpo de certos materiais lignocelulósicos en substitución dos tratamentos termoquímicos”. Deste xeito, engaden, “o uso de enzimas en combinación con pretratamentos suaves da materia prima que permitan unha mellor accesibilidade do catalizador aos seus substratos constitúe a base para desenvolver procesos máis ecolóxicos e limpos”. Segundo detallan, unha vantaxe adicional asociada ao uso de enzimas radica na súa capacidade para realizar catálises moi específicas en condicións suaves, “o que reduce drasticamente os procesos de degradación térmica e química e permite obter produtos finais con maiores graos de pureza”. Esta última característica, apuntan, “é de especial importancia para a industria alimentaria, que con frecuencia esixe a incorporación de custosas etapas finais de purificación, que garantan a seguridade do produto cando na súa produción se xeran sustancias indesexables, e achega un valor adicional aos xilooligosacáridos producidos de acordo a este proceso como ingredientes seguros”.

Xa desde o punto de vista económico, as responsables do proxecto consideran que as características do proceso proposto (como a ampla dispoñibilidade de materia prima, a relativa sinxeleza en termos de tecnoloxías, o custo reducido dos materiais utilizados e o consumo moderado de enerxía) e a importante demanda de xilooligosacáridos en Europa (primeiro consumidor mundial deste tipo de ingredientes alimentarios) “constitúen un bo punto de partida para facilitar a transferencia do proceso ao sector industrial en Europa e España”. Desde o punto de vista social, engaden por último, consideran que a transferencia do proceso ao sector produtivo pode contribuír ao cumprimento dos Obxectivos de Desenvolvemento Sustentable: aumentando os beneficios da actividade agrícola a través da valorización dos residuos, neste caso a palla de trigo, co obxectivo de incentivar unha agricultura "digna e forte, capaz de fornecer alimentos suficientes para toda a poboación" (Obxectivo 2. Fame cero); proporcionando ingredientes alimentarios de alta calidade con propiedades funcionais que melloren a saúde do consumidor e ingredientes con propiedades texturizantes para a elaboración de alimentos con requirimentos especiais como, por exemplo, persoas da terceira idade con problemas de deglución (Obxectivo 3. Saúde e benestar); e achegando evidencias sobre o potencial das encimas como ferramentas estratéxicas na evolución cara un bioindustria máis sostible e máis eficiente para a obtención de produtos de alta calidade (Obxectivo 9. Industria, innovación e infraestrutura).