Electroquímica de sustancias orgánicas, mecanismos y electrosíntesis: Producción y aplicación de electrodos modificados

En este trabajo se trata de elucidar los procesos de oxidación-reducción electroquímica de compuestos orgánico aromáticos. Interesan los productos de reacción y el manejo de las variables externas para lograr la optimización de los que sean de interés. Estos estudios se realizan en medios homogéneos y además en medios bifásicos. Así se estudian procesos de electrodos con sustancias orgánicas en sistemas bifásicos líquido-líquido. Interesan conocer los mecanismos de fotoelectroquímica de moléculas biomiméticas tales como carotenos y porfirinas, principalmente en lo referente a la producción de fotocorriente. También se estudian procesos relacionados a la preparación y obtención de electrodos modificados por sustancias orgánicas poliméricas y electrodos sensores como los de metal-óxido y polímero orgánico-metal polidisperso. Objetivos generales y específicos: Los estudios electroquímicos con sustancias orgánicas comprenden una amplia gama de posibilidades. En este proyecto se estudian procesos de electrodo de diversas sustancias orgánicas donde se trata de dilucidar los mecanismos de los procesos redox en general. En lo particular se estudia el comportamiento electroquímico y fotoelectroquímico de sustancias biomiméticas como son los compuestos carotenoides y porfirinas. Interesa fundamentalmente la producción de fotocorriente obtenidas a través de la fotoexcitación. Se propone analizar la sensibilización de semiconductores (SnO2) por medio de moléculas biomiméticas. Estas últimas actúan como aceptor primario de energía radiante y transfieren un hueco o un electrón desde el estado excitado a las bandas de energía del semiconductor base. También se estudian procesos relacionados con la preparación y obtención de electrodos modificados por sustancias orgánicas poliméricas. En este laboratorio ya se han obtenido varios tipos de polímeros y en este proyecto se propone someterlos a condiciones extremas de potencial y a medios agresivos a fin de determinar este tipo de propiedades. Una de las aplicaciones inmediatas de estos electrodos es utilizarlos como sensores electroquímicos para diversas sustancias orgánicas. Por otro lado se estudian procesos electroquímicos en interfaces líquido/ líquido, pseudofaces (micelas) además de medios homogéneos. Como reacción modelo se utiliza nitración de naftaleno.

Caracterización de Compuestos Bioactivos Microencapsulados en Biopolímeros para su Aplicación en la Preservación de Alimentos y en la Formulación de Productos Nutracéuticos.

La exposición a la luz, al aire, a elevadas temperaturas y el almacenamiento prolongado produce alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos. Las modificaciones nutricionales pueden ser causadas por especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales producen oxidación de proteínas, lípidos, vitaminas, etc. Mientras que las alteraciones organolépticas involucran pérdidas del flavor por la generación de compuesto volátil off-flavor, debido principalmente al desarrollo de microorganismos y a oxidaciones. Compuestos bioactivos (CB) tales como carotenoides (Car) y flavonoides (Fl) cumplen relevantes funciones biológicas, entre las que se pueden destacar la capacidad antioxidante, antimicrobiana y antitumoral, entre otras. El propósito de este proyecto es el estudio de propiedades biológicas en particular capacidad antioxidante y antimicrobiana de CB como Car y Fl microencapsulados en biopolímeros para determinar el efecto de los mismos sobre las alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos durante el almacenamiento. Los CB serán microencapsulados por secado por aspersión spray drying, atrapamiento en liposomas o múltiple emulsificación evaporación de solvente, utilizando goma arábica, lecitina o quitosano como materiales de pared. Se estudiará la capacidad de los compuestos bioactivos y de los materiales de pared para desactivar ROS por espectroscopia de absorción UV-Vis. Se determinará la actividad antimicrobiana de los mismos frente a microorganismos especialmente psicrotrofos, por difusión en discos sobre placa de agar previamente inoculadas, por curvas de crecimiento y por ensayos de viabilidad. Posteriormente se analizarán las alteraciones nutricionales y organolépticas en muestras de leche en condiciones de iluminación y temperatura que simulen las de almacenamiento. Para tal fin, se evaluará la estabilidad de proteínas y vitaminas, por electroforesis capilar, la formación de compuestos volátiles se determinará por cromatografía de gases y el desarrollo de microorganismos por recuento estándar en placa. Finalmente se evaluará el efecto de la adición de carotenoides y flavonoides microencapsulados sobre la degradación de proteínas y vitaminas, la formación de off-flavor y el desarrollo de microorganismos durante el almacenamiento de leche. Con este proyecto se pretende determinar tanto la capacidad antioxidante como antimicrobiana de carotenoides y flavonoides puros y microencapsulados, así como de los biopolímeros usado para la microencapsulación y su potencial aplicación como conservantes en leche en la formulación de productos nutracéuticos.

Maíces Especiales, una estrategia de Desarrollo Sustentable para la Seguridad Alimentaria.

En la zona centro-norte de la provincia de Córdoba el avance de la frontera agrícola, trajo como consecuencia cambios en los sistemas agropecuarios, ya que el agotamiento de las fuentes de trabajo históricas (ferrocarril), y las prácticas de clientelismo político sumieron a la sociedad local en una pasiva actitud ante sus problemas más acuciantes. Como resultado de la compleja interacción de procesos surgieron problemas ambientales, sociales y políticos, afectando a los grupos más vulnerables, que no pudieron adoptar la nueva tecnología de esta reciente “revolución verde”, con la consecuente reducción de la agrodiversidad y la seguridad alimentaria de los mismos. Desde el punto de vista alimenticio, se pierde variedad y calidad. Y en cuanto a lo social, se pierde educación y trabajo. Encuestas realizadas en las escuelas, han detectado que algunos pobladores rurales, padres de los alumnos, mantienen huertas familiares, éstas son de reducida diversidad, sin la incorporación de granos, tal como el maíz, lo que significaría un gran aporte alimenticio. Esto se debe a la presencia de carotenoides y tocoferoles que son precursores de Vitamina A y D con funciones antioxidantes que previenen enfermedades degenerativas. Los jóvenes de las escuelas son activos protagonistas de la vida de sus comunidades, capaces de investigar soluciones alternativas a los problemas que la afectan y tener un efecto multiplicador de las mismas hacia la sociedad que los contiene. Es por ello, que incentivar a estos jóvenes a la producción de alimentos, a rescatar los saberes y sabores de su comunidad, daría la solución a los múltiples aspectos del problema. Además, educar sobre la importancia de una alimentación variada y equilibrada, resultará en una fuerte contribución a la recuperación de la seguridad alimentaria y a la generación de nuevos emprendimientos laborales. Este proyecto que surge a partir de una inquietud de un grupo de docentes y alumnos de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Córdoba. Se propone abordar soluciones alternativas a los problemas planteados de pérdida de trabajo a nivel local, seguridad alimentaria, y contención social, bajo una metodología participativa con todos los actores sociales implicados (Saal, G. 2007). Es a partir de la Investigación - Extensión - Acción que se propone realizar reuniones y talleres periódicos en cada establecimiento educativo, donde se discuten las acciones a llevar a cabo. Se educará a la población escolar y familiar sobre alimentación y nutrición brindándole las herramientas necesarias para una calidad de vida y alcanzar así su seguridad alimentaria. A partir de la labor interdisciplinaria y del compromiso ético, social y político de los participantes de cada experiencia, se espera trabajar sobre los nuevos saberes generados y difundirlos a través de la producción de materiales adecuados: Manuales didácticos, cartillas, folletos, afiches y el libro recientemente publicado: MAICES ESPECIALES: SABERES Y SABORES (Nazar y Quiroga, 2012). Capacitar mediante la investigación adaptativa a los actores involucrados, es un objetivo de una nueva alternativa de producción, diversificando así las tareas para lograr una mejor calidad de vida e ingresos. Una agenda de políticas públicas para enfrentar los principales desafíos de una región debe incluir entre sus principales líneas de trabajo: mecanismos de seguridad alimentaria y trabajo a largo plazo, inversión en agricultura, inclusión de los grupos vulnerables relacionado con las escuelas y/o organizaciones sociales en la cadena de comercialización; logrando así, una mayor transparencia y competencia en los mercados agroalimentarios (FAO, 2011).