Oficina de Propiedad Intelectual y Comercialización de Tecnología

Contribución del Sistema de Centros Públicos de Investigación del CONACYT a la Seguridad Alimentaria de México mediante la Ciencia, Tecnología y la Innovación

ID. 101 CIBNOR - Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste
Nombre DT: Desarrollo de un aditivo alimenticio con  potencial prebiótico que mejora la producción de camarón.
 Tipo de innovación: Producto Fase: Desarrollo experimental
Actual: TRL 4 Requiere: $500,000.00 Final: TRL 5
Sector económico al que atiende: Acuicultura Áreas de aplicación: Agricultura, Biotecnología, Conservación / Sustentabilidad

Breve descripción de su DT.

El desarrollo tecnológico propuesto se refiere a la extracción de biomoléculas de  un subproducto del cultivo de agave lechuguilla (guishe) para la formulación de un aditivo para alimento de camarón. Los extractos obtenidos del guishe se formularán de una manera adecuada para poder ser incluidos en las formulas comerciales existentes (Ej. Purina, zeigler). Los principales componentes del aditivo serán: saponinas esteroidales, fitoquimicos, glucanos, vitaminas y moleculas tipo RIP. Las saponinas son moléculas que causan efectos inmunoestimuladores y/o inmunomoduladores cuando son ingeridos por peces y camarones. Sin embargo, este tipo de compuestos pueden llegar a causar toxicidad hemolítica cuando se encuentran en altas concentraciones. Por lo que tienen el potencial para mejorar la respuesta inmune innata en camarones y comúnmente son usadas para controlar bacterias de genero Vibrio. Recientes publicaciones están encaminadas en la evaluación de saponinas provenientes de diferentes tipos de fuentes, sin embargo, el efecto de las saponinas en contra de las bacterias causantes de enfermedades en el sector acuícola ha sido bien cimentado con una serie de recientes investigaciones. Debido a esto, surge la necesidad de proponer el desarrollo de un producto sustentable e innovador para incrementar la productividad del camarón blanco del pacífico que incluya el uso de saponinas provenientes de Agave lechuguilla y moléculas bioactivas (fitoquímicos, glucanos, vitaminas y RIPs), la cual incremente la salud del camarón e incremente su producción. Por otro lado, la explotación del cultivo de lechuguilla genera como principal subproducto al guishe que se desecha a cielo abierto provocando contaminación ambiental. La descomposición de la materia orgánica deriva en compuestos tóxicos que se dispersan en el ambiente o son consumidos por los animales de las comunidades productoras. Particularmente el ganado se ha visto afectado con este desecho pues al consumirlo enferman y en algunos casos mueren. El problema causado con este desecho se resolverá dandole valor al subproducto obtenido. Finalmente, el impacto social del desarrollo tecnológico propuesto será que al utilizar el subproducto del Agave lechuguilla (guishe), los productores tendrán la oportunidad de contar con otra entrada de ingresos diferente a la venta de la fibra, lo que mejorará su calidad de vida, dándoles más oportunidades y acceso a mejores servicios. Además se podrá exigir un método de comercialización más justo. Por otro lado, se generará conocimiento que estará disponible para la sociedad y se formarán recursos humanos de alta calidad.

Problema a resolver.

De acuerdo a datos de la CONAFOR, un productor de fibra de lechuguilla puede reunir hasta 50 kg de cogollos por día y obtener de ellos hasta 6 kg de fibra mediante el proceso conocido como extracción mecánica (Castillo, 2012). De este proceso se generan cerca de 40 kg del subproducto conocido como guishe, el cual es procesado mediante prensado y con el fin de obtener un líquido rico en saponinas, sin embargo, debido a la escasa tecnificación de los procesos en las comunidades rurales que se dedican a procesar la lechuguilla estos residuos son dispuestos directamente al ambiente provocando contaminación ambiental.

Ventaja de su DT

Las ventajas competitivas del Desarrollo Tecnológico propuesto son que se utilizará como materia prima el principal subproducto del cultivo de lechuguilla (residuo) y que se mejorará el proceso extractivo. Actualmente la extracción se lleva a cabo por medios mecánicos y se desaprovecha una fracción importante de biomoléculas nutritivas. La tecnología de extracción propuesta es a través del uso de condiciones supercríticas que incrementarán la concentración y funcionalidad de las moléculas de interés presentes en el ghishe. Dicho método es un método amigable con el ambiente y puede escalarse. Por otro lado, la materia prima más importante será un subproducto del cultivo que solucionará el problema de contaminación ambiental que ahora se provoca con su disposición en el ambiente. Por lo tanto, los principales atributos del desarrollo tecnológico son: sustentable, escalable, factible, adaptable y con elementos intangibles suficientes para obtener los derechos de propiedad intelectual correspondientes.

Explicar avance o fase de su DT

Los extractos obtenidos del guishe con métodos mecánicos han sido probados en un nivel laboratorio sobre camarones en microcosmos. Las pruebas se han hecho con alimento comercial evaluando diferentes niveles de inclusión de dos extractos diferentes. Para el primer extracto se probaron 3 niveles diferentes de la misma manera que para el segundo extracto. Dichos extractos fueron seleccionados por tratarse de los más representativos en función de su obtención actual. Se conoce que las biomoléculas presentes en el extracto tienen un efecto benéfico en la producción de los camarones pues mejoran su crecimiento y tasa de absorción alimenticia.

¿Ha hecho pruebas de concepto de su DT?

Como antecedente a este desarrollo tecnológico, la empresa interesada evaluó una aproximación del extracto en estanques de camarones en escala piloto. Sin embargo, en ese momento se realizaron operaciones unitarias distintas a las establecidas actualmente, en ese momento se obtuvieron buenos resultados. Una consideración importante a este respecto es que las biomoléculas presentes  en l materia se conservan.

¿Ha validado los componentes  de su DT en entorno de laboratorio?

Si, En 2015 se evaluó  el efecto de diferentes concentraciones del producto de saponinas, adicionado a alimento comercial, en camarón blanco (Litopenaeus vannamei) desafiado con una cepa bacteriana causante de la Enfermedad de Necrosis Aguda del Hepatopáncreas (ENAHP). Sin embargo el extracto evaluado en esta escala es una aproximación del actual. Actualmente, los extractos obtenidos del guishe con métodos mecánicos han sido probados en un nivel laboratorio sobre camarones en microcosmos. Las pruebas se han hecho con alimento comercial evaluando diferentes niveles de inclusión de dos extractos diferentes. Para el primer extracto se probaron 3 niveles diferentes de la misma manera que para el segundo extracto. Dichos extractos fueron seleccionados por tratarse de los más representativos en función de su obtención actual. Se conoce que las biomoléculas presentes en el extracto tienen un efecto benéfico en la producción de los camarones pues mejoran su crecimiento y tasa de absorción alimenticia.

¿Ha validado los componentes  de su DT en campo?

Si, dentro del mismo ensayo de 2015, se evaluó el efecto de una dieta enriquecida con el producto de saponinas en acuarios redondos de fibra de vidrio de 56 litros adaptados a un sistema con agua de mar filtrada a 10 um, aireación individual y fotoperiodo de 12 h luz/12h oscuridad. Se consideraron cuatro replicas para cada tratamiento sometido a infección con una cepa de Vibrio parahaemolyticus (M0904) causante de AHPND (Vp AHPND+)1, y cuatro réplicas para el control negativo, a los que no se les administró bacteria. Sin embargo el extracto evaluado en esta escala es una aproximación del actual.

¿Ha validado su DT en un entorno real?

No se ha evaluado en granjas.

De acuerdo a los sectores elegidos ¿Qué otro tipo de aplicación/uso pudiera tener su DT?

Además de tener un impacto sobre el sector acuícola se sugiere que el producto desarrollado se puede aplicar en el sector agrícola como mejorador de cultivos orgánicos pues todos los componentes serán de origen natural, además de tener como principal componente a las saponinas que son biosurfactantes que son usados como biorremediadores de suelo. También puede utilizarse en la coservación y sustentabilidad de especies protegidas pues se trata de un producto  natural. Y en Biotecnología ambiental, por su composición rica en saponinas puede desarrollarse un producto para biorremediar agua y/o suelo. Los principales retos para su aplicación en diversos sectores será el establecimiento de condiciones de extracción pues el porcentaje de los componentes debe ajustarse de acuerdo a la aplicación, además de una formulación y presentación adecuadas para el sector de aplicación. Sin embargo la ventaja del método extractivo es que las condiciones supercríticas tienen rango amplio de aplicación.

¿Cuáles son sus planes futuros para desarrollar su tecnología?

Actualmente hemos sometido una propuesta a la convocatoria de Atención a Problemas Nacionales que pasó la primera etapa de evaluación y se encuentra en desarrollo. Además estamos trabajando con una empresa interesada en la tecnología para acceder a fondos de innovación. También se accederá a fondos bilaterales en convocatorias internaconales.

Interés comercial. ¿Existe alguna empresa o personas físicas interesadas en su DT? *

SI

 

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