En el concurso FONDECYT Regular 2022 (11 enero 2022), 5 proyectos fueron adjudicados a académicos de nuestra Facultad en calidad de Investigadores responsables. Se trata de los profesores Oleksandra Trofymchuck, Pablo Richter, Mario Chiong, Paz Robert y Alicia Rodríguez. Se destacan también como co-investigadoras, las profesoras Nalda Romero e Inés Ahumada así como el profesor Eduardo Soto.
Estos fueron parte del positivo resultado que obtuvo la Universidad de Chile en los concursos Fondecyt 2022, la que lideró la adjudicación nacional, con financiamiento para 108 iniciativas de alto impacto, y en el Concurso de Postdoctorado, donde obtuvo recursos para 59 propuestas. En la línea Fondecyt de Iniciación, en tanto, nuestro plantel alcanzó el segundo lugar con 29 proyectos adjudicados. (Ver https://www.uchile.cl/noticias/183443/universidad-de-chile-lidera-adjudicacion-en-concursos-fondecyt-2022).
Proyectos adjudicados por académicos y académicas de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas:
Título proyecto: Síntesis y caracterización de nuevos lípidos antioxidantes biológicamente activos ricos en EPA/DHA a partir de aceites (O. mykiss) y (A. chilensis) mediante interesterificación enzimática bajo CO2 supercrítico. Efecto sobre la respuesta inmune y antiinflamatoria en modelo de obesidad.
Responsable: Alicia Rodríguez Melis. Co investigadores: Alejandra Espinosa, Nalda Romero, Rodrigo Valenzuela y MaElsa Pando.
Resultados recientes de nuestro grupo de investigación muestran que el contenido de concentrado de EPA/DHA (CPUFA) disminuye la hiperinsulinemia y aumenta Plin5 en el hígado de ratones alimentados con dieta HFD, lo que sugiere que el aceite de salmón procesado por CPUFA puede generar una dosis de EPA+DHA útil para prevenir el aumento de insulina en ayunas. Sin embargo, se considera necesario investigar si estos componentes tienen algún papel en la regulación de la respuesta inmune. Para ello, este proyecto introducirá la biotecnología aplicada a los lípidos y la síntesis de un producto lipídico de valor añadido mediante lipasas microbianas utilizando biotecnología enzimática en medios fluidos supercríticos. Sin embargo, no existen informes sobre la síntesis de lípidos antioxidantes, que incluyen EPA o DHA en la posición sn-2 y con propiedades antioxidantes del aceite de maqui prensado en frío en condiciones supercríticas de CO2 adecuadas para la mejora de los marcadores de inmunidad y anti inflamatoria asociada a la obesidad. La interesterificación enzimática de lípidos antioxidantes biológicamente activos ricos en EPA/DHA que contienen compuestos bioactivos que incluyen fenoles, α, β tocoferoles, α, β, γ, δ tocotrienoles y esteroles del aceite de semilla de maqui (MSO) podría afectar directamente las propiedades nutricionales de los lípidos y también conducir a una mejora de los marcadores bioquímicos de la respuesta inmune y antiinflamatoria en el modelo de obesidad.
Objetivo: El objetivo del presente proyecto es sintetizar y caracterizar un nuevo lípido antioxidante biológicamente activo rico en EPA/DHA a partir del aceite de “belly” de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) y de Maqui (Aristotelia chilensis [Mol.]) prensado en frío. Stuntz) vía interesterificación enzimática en condiciones supercríticas de dióxido de carbono y estudiar sus efectos antiinflamatorios y su papel en la respuesta inmune en un modelo de obesidad.Se han descrito ampliamente los efectos antiinflamatorios de 20:5n-3 (EPA) y 22:6n-3 (DHA) en modelos de dieta alta en grasas (HFD); sin embargo, el desafío de la propuesta actual es el efecto de un lípido antioxidante EPA/DHA en la respuesta inmunitaria asociada a la obesidad.
Título Proyecto: Natural sorbent phases in microextraction technologies; an efficient and green alternative in the modern analytical chemistry of emerging contaminants.
Equipo de investigadores: Pablo Richter (Investigador Responsable), Inés Ahumada y Daniel Arismendi (Co-investigadores).
Los contaminantes emergentes (EC) se derivan de compuestos químicos que se usan a diario en humanos y animales. Estos incluyen medicamentos, productos de cuidado personal, hormonas naturales y sintéticas, pesticidas, etc. Luego de su uso, estos compuestos llegan a las aguas naturales y mantienen concentraciones relativamente constantes.
Este tipo de contaminación ocurre a nivel mundial; por lo tanto, es importante monitorear la presencia y concentración de EC en aguas naturales con metodologías analíticas sensibles y selectivas. Las tecnologías analíticas más modernas para este propósito implican la extracción en fase sólida (SPE) utilizando diferentes modalidades o técnicas de microextracción. En ambos casos, las fases sintéticas poliméricas se utilizan como adsorbentes de extracción. Por lo tanto, es posible cuantificar estos compuestos a niveles de ppb o ppt usando GC o HPLC, preferiblemente con un detector de masas.
Un reto actual en química analítica es que además de metodologías altamente sensibles y selectivas, también se valora el uso de procesos analíticos ecoeficientes o verdes. Esta última característica es la que ha motivado el desarrollo de la miniaturización en química analítica, particularmente a través de tecnologías de microextracción, dada la minimización del consumo de disolventes orgánicos y residuos en la etapa de preparación de muestras. Recientemente se ha motivado un nivel aún mayor de ecoeficiencia analítica, utilizando fases sorbentes de origen natural. Esto cambia el paradigma de los modelos típicos de producción hacia un modelo circular de reutilización de residuos.
En este contexto, proponemos en este proyecto el desarrollo de nuevos diseños de sorbentes para microextracción, aprovechando el uso de fases verdes derivadas de residuos agrícolas o materiales naturales. Seleccionamos semillas de palta, cáscaras de plátano y pomelo y cáscaras de maní, las cuales serán tratadas adecuadamente para transformarlas en sorbentes de microextracción. Estos materiales naturales, una vez modificados para producir fases sorbentes, poseen funcionalidades químicas en su estructura que permitirán interacciones con EC de diferentes polaridades. Es decir, estos materiales naturales se comportarían como polímeros sintéticos con balance hidrofílico-lipofílico (HLB) que servirían para extraer y concentrar ECs de matrices acuosas, alcanzando niveles de calidad analítica comparables con las técnicas de microextracción basadas en el uso de polímeros sintéticos comerciales (vg Oasis™ HLB). Estos materiales naturales proporcionarán un nivel adicional de ecoeficiencia en las metodologías. Además, la disminución del costo del proceso analítico también será evidente, considerando el alto precio de los adsorbentes comerciales.
Aunque varios de estos materiales naturales ya han sido propuestos para su uso en reactores de plantas de tratamiento de aguas residuales para retener contaminantes orgánicos con fines de remediación, su aplicación en técnicas de microextracción de EC es aún muy reciente, prometedora y, en la mayoría de los casos, inédita, particularmente en la tecnología de extracción por sorción en disco rotatorio (RDSE), donde únicamente se ha explotado la aplicación del corcho como fase biosorbente natural. En este contexto, la principal novedad de este proyecto es el diseño y aplicación de fases basadas en materiales naturales (residuos), que hasta el momento no han sido utilizados en tecnologías de microextracción para la extracción y posterior determinación de ECs por técnicas cromatográficas.
Además, la posibilidad de magnetizar estas fases naturales abre la posibilidad adicional de utilizar RDSE en una nueva modalidad (microextracción sortiva-dispersiva) en la que la fase no está confinada en el dispositivo de extracción. En este modo, el sorbente solo se inmoviliza permanentemente en el dispositivo de disco a bajas velocidades de rotación del disco, y se dispersa por completo en la muestra cuando el disco gira a altas velocidades de rotación. Este modo acortaría significativamente el tiempo de microextracción porque la transferencia de masa mejora mucho en el modo dispersivo, alcanzando más rápidamente el equilibrio de extracción.
Las metodologías serán totalmente validadas y aplicadas para proporcionar nueva información sobre la concentración de EC en diferentes muestras de agua (agua de río y afluentes y efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales).
Finalmente, esperamos que estas metodologías de microextracción novedosas, ecológicas y de bajo costo puedan implementarse fácilmente en los análisis de laboratorio de rutina.
Título Proyecto: Studying formulation and process variables of spray drying to design encapsulated phenolic compounds in crystalline-amorphous inulin: mechanism and release profile during in vitro simulated digestion.
Investigador responsable: Paz Robert. Equipo de investigadores: Ph.D Eduardo Soto: Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas. Dra. Cristina Vergara: Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA. Dra. Estefanía González: Universidad de O`Higgins. PhD. Begoña Gimenez: Universidad de Santiago de Chile. PhD. Ricardo Castro: Universidad Tecnológica Metropolitana. Colaboración Internacional: PhD. Jesús Lozano: Universidad de Granada. PhD. Johan Ubbink: University of Minnesota.
Este proyecto tiene como objetivo estudiar la influencia del grado de cristalinidad de la inulina, el tamaño de las partículas y la ubicación de polifenoles (núcleo o capa) en micropartículas secadas por atomización, ya sea en el núcleo o las capas, así como también estudiar los polifenoles cuando estos están unidos covalentemente con inulina en el mecanismo y el perfil de liberación de polifenoles durante la digestión simulada in vitro.
Esperamos que la modificación del proceso de secado por atomización variando la formulación de alimentación o las condiciones de secado permitirán obtener una inulina con un mayor grado de cristalinidad. Por lo tanto, la cristalización controlada de inulina abrirá un nuevo frente en el diseño de micropartículas basadas en polifenoles secados por atomización con propiedades de entrega específicas (sitio específico o liberación sostenida) para la industria de alimentos funcionales.
Título del Proyecto: Role of S-nitrosylation in vascular smooth muscle cell senescence and vascular dysfunction in an experimental model of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF)
Investigador responsable: Mario Chiong.
Título del Proyecto: Cobalt and Nickel in Homogeneous Catalytic Transfer Hydrogenation: Rational Design and Mechanistic Insights
Investigador responsable: Oleksandra Trofymchuk. Profesor co-investigador: Dr. Alfredo Pereira
El proyecto busca una hidrogenación catalítica por transferencia más eficiente utilizando nuevos sistemas catalíticos de níquel y cobalto, diseñados y optimizados mediante ciencia de datos.
