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Investigadores crean materiales biocompatibles a partir del orujo de manzana para la regeneración óseo-cartilaginosa

27/03/2017 - 14:19
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Un equipo de investigadores del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM), en colaboración con el Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM-CSIC) y de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha conseguido producir materiales biocompatibles, a partir del orujo de manzana resultante de la producción de zumo, que pueden servir servir como matrices 3D para regeneración óseo-cartilaginosa.

MADRID, 27 (EUROPA PRESS)

Se trata de unos materiales que, según han comentado los expertos, pueden ser de "gran utilidad" en muchas aplicaciones de medicina regenerativa en enfermedades como la osteoporosis, la artritis o la artrosis, todas ellas de gran impacto económico debido a la creciente edad media de la población.

Además, el residuo procedente de la manzana es una materia prima abundante, dado que la producción mundial de manzanas en 2015 fue de más de setenta millones de toneladas, diez millones de ellas procedentes de la Unión Europea, de las cuales medio millón derivaban de España. Alrededor del 75 por ciento del peso de la manzana se puede convertir en zumos y derivados alimentarios y el resto, conocido como orujo de manzana, que contiene aproximadamente 20-30 por ciento de materia seca, se utiliza principalmente como material de bajo precio para alimento de animales.

Por otra parte, este residuo contiene una fracción de agua importante, por lo que su almacenamiento plantea problemas debido a que requiere tratamientos inmediatos y energéticamente costosos para evitar su putrefacción. Existen, por tanto, "claros incentivos" ambientales y económicos para la conversión de estos residuos en productos finales con un valor añadido.

BIOMATERIAL PARA USARSE EN INGENIERÍA TISULAR

En concreto, el procedimiento para la multivalorización del orujo de manzana llevado a cabo por los investigadores de la UPM y del CSIC, se basa en realizar extracciones secuenciales de diferentes moléculas bioactivas (como antioxidantes o pectina) y, finalmente, obtener un residuo a partir del cual se prepara un biomaterial con características de porosidad y textura apropiadas para ser utilizado en ingeniería tisular.

La extracción primaria de antioxidantes constituye el dos por ciento del peso seco del residuo de manzana inicial, y la extracción de pectina de aproximadamente el 10 por ciento. Las moléculas químicas extraídas tienen reconocido valor como nutracéuticos y la pectina es un material de gran utilidad en diferentes aplicaciones médicas, dada su alta biocompatibilidad, formando parte de fármacos antitumorales o en el tratamiento de heridas cutáneas.

El resto del residuo, tras la extracción de los antioxidantes y la pectina, se modifica con tratamientos físicos y químicos para diseñar biomateriales con estructuras, texturas y composiciones apropiadas, capaces de promover el crecimiento de diferentes tipos celulares.

Para este caso concreto, las células elegidas fueron osteoblastos y condrocitos, relacionadas ambas con la regeneración de tejido óseo y cartilaginoso, dada su utilidad en diferentes aplicaciones de medicina regenerativa en enfermedades de amplio espectro como son osteoporosis, la artritis o la artrosis.

"Con este acercamiento se consigue un doble objetivo, por un lado usar residuos como fuente renovable de sustancias y materiales con gran valor y diversidad química y, por otro, reducir el impacto que genera la acumulación de dichos residuos sobre el medioambiente, basándose en una filosofía de desperdicio cero de importancia tanto medioambiental como económica", ha argumentado Milagros Ramos, una de las investigadoras del estudio.

Con los materiales obtenidos en este trabajo se están desarrollando en la actualidad nuevas aplicaciones tecnológicas que permiten estructurar los biomateriales de manera personalizada mediante técnicas de impresión 3D.

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