Visita al CIAL

Artículo de Beatriz Gil y Raúl Muñoz
¡Hola a todos!
El viernes 26 de mayo hemos estado visitando el Centro de Investigación de las Ciencias de la Alimentación (CIAL), situado en el campus de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).
Muchos al principio os preguntaréis: ¿En qué consiste el CIAL?. El CIAL, como nos explicaron nada más llegar, es un centro de investigación mixto perteneciente tanto al CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) como a la UAM, que se encarga del desarrollo científico en todo lo relacionado con la calidad de los alimentos.
Está compuesto de tres plataformas y de una unidad de técnicas bioanalíticas (http://www.cial.uam-csic.es/que-ofrecemos/bat-unidad-de-tecnicas-bioanaliticas/), que se dividen en trece grupos de investigación enfocados todos al sector alimenticio. Durante nuestra visita, nos explicaron el funcionamiento y la utilidad de estas tres plataformas dentro de la evolución de la alimentación humana.
Tras explicaros esto, comenzamos con nuestro recorrido.

PLATAFORMA NOVALINDUS
En primer lugar, nos llevaron a la plataforma llamada Novalindus. Como nos dijeron Nieves y Christian, los investigadores que nos explicaron esta zona, este era un laboratorio común para todas las investigaciones en el que se trataba de conseguir alimentos funcionales. Según nos aclararon, los alimentos funcionales son aquellos que no sólo sirven para nutrirnos, sino que también poseen algún componente beneficioso para la salud. Estos componentes se denominan ingredientes funcionales o bioactivos, y algunos ejemplos son el Omega 3, las vitaminas, el calcio. Como nos demostró Nieves, esta práctica de alimentos funcionales está por decirlo de alguna manera de “moda”, pues muchos productos que consumimos habitualmente cuentan con estos ingredientes.

Sin embargo, el intentar que los alimentos también tengan efectos positivos en nuestra salud viene de lejos pues, como dijo Hipócrates (460-370 a.C.): “tu alimento será tu medicina”. A pesar de esto no fue hasta los años 80 que en Japón como consecuencia de la pobreza, el hambre y las enfermedades que arrastraban desde la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), ya con un avance tecnológico importante, intentaron reducir estos problemas añadiendo a los escasos alimentos “propiedades medicinales”.
Por tanto, en el Novalindus se trabaja para analizar, cuantificar y extraer estos ingredientes funcionales de los alimentos, especialmente de plantas y vegetales, de los que principalmente se extraen antioxidantes. Para conseguir esta extracción sin contaminar los ingredientes se utiliza lo que se denomina como química verde, es decir, disolventes que no perjudiquen nuestra salud, compatibles con el medio ambiente, como agua y etanol. Para conseguir un mayor rendimiento en el proceso de extracción se usan en un estado de agregación llamado fluidos supercríticos en los que la sustancia cuenta con todas las propiedades de extracción del líquido y del gas. 
Y, ¿cómo realizan esta extracción?
Bueno, como nos explicó Cristian, esto se hace mediante un equipo de extracción supercrítica con el que utilizando CO2 en forma de fluido supercrítico como disolvente se extrae el ingrediente funcional  del alimento y, una vez que el fluido se une a las partículas de este ingrediente precipita separando así el fluido del componente que nos interesa.
También nos explicaron el funcionamiento de otras máquinas con las que contaba este laboratorio, como el Racinat, con el que se enrancian las muestras a fin de conocer cuánto tiempo tarda en oxidarse y, de esta manera, poder determinar la fecha de caducidad del alimento. También había una máquina llamada el reactor kiloclave, en la que se intentaban sintetizar lípidos, tan necesarios para nuestras células, que no fueran tan perjudiciales para la salud como las grasas. El proceso es más o menos sencillo: se coge una molécula compuesta por tres ácidos palmíticos y, gracias a enzimas, se separan estos tres ácidos. A continuación se introducen ácidos lácticos y, con esa misma enzima, se unen al lípido, consiguiendo así lípidos mucho más “saludables”.
PLATAFORMA DE METABOLÓMICA
A continuación fuimos a la plataforma de metabolómica. Carlos, el encargado de explicarnos esta sección, nos explicó que en ese laboratorio se llevaban a cabo análisis de metabolitos que son compuestos resultantes de la digestión celular. Más concretamente nos dijo que en esa plataforma se realizan estudios comparativos de metabolitos de individuos que habían ingerido un determinado alimento y metabolitos de individuos que no lo habían tomado con el objetivo de establecer un perfil metabolómico. Para aclararlo Carlos nos puso un ejemplo: Queremos estudiar el efecto sobre la alimentación de un determinado componente del vino. Durante un tiempo un grupo de individuos toman vino todos los días y otro grupo de individuos no lo hacen. Al cabo de este tiempo se recogen los metabolitos de ambos grupos, extraídos normalmente de las heces o la orina, y se analizan para posteriormente comparar los resultados y establecer las diferencias que el compuesto estudiado provoca en los metabolitos.

Este análisis de metabolitos se produce en una máquina denominada HPLC, que realiza una cromatografía sobre la sustancia estudiada. Una cromatografía consiste en la separación de moléculas según su peso molecular, su tamaño o su carga (polaridad). Las cromatografías normalmente se componen de dos fases: una fase móvil (que en este caso es binaria, como explicaremos más adelante) y la fase estacionaria, que es donde se reflejan los resultados. La fase móvil es la más importante, pues es la que separa los componentes de la muestra. En el HPLC es una fase móvil binaria, compuesta por dos disolventes: un disolvente acuoso (polar), y un disolvente orgánico, que es apolar, de tal forma que los componentes de nuestra mezcla se separan según su polaridad. 
La cantidad de disolución usada se determina según unos gradientes (por ejemplo, se puede usar el 80% de la disolución acuosa y el 20% de la orgánica). La disolución acuosa se vierte primero, fijando los componentes, y posteriormente se echa la fase orgánica, que arrastra los componentes en mayor o menor medida según su polaridad. 
La HPLC que Carlos nos mostró era ultra, es decir, que podía alcanzar 1200 bares de presión, lo que facilita esta separación. 
Una vez separados los componentes, se introducen en un detector de masa. En él, se produce la ionización de la muestra ya separada, se volatilizan y  los componentes se separan en el cuadrupolo. Es entonces cuando llega a lo que se denomina como tiempo de vuelo. Los distintos componentes son impulsados hacia arriba y caen sobre el detector de masas. El tiempo que tarda en caer cada componente tras ser impulsado se contabiliza, y, según unos parámetros ya establecidos, se determina la masa de dicho componente. Finalmente, según la masa de los componentes, los investigadores son capaces de distinguir de qué compuesto se trata.
LABORATORIO DE CONTENCIÓN BIOLÓGICA
Como introducción cabe decir que los agentes biológicos peligrosos que se estudian allí, por lo que nos dijeron, eran todos los tipos menos los virus. Catalogados todos como P2, ya que en el nivel P1 se investiga con agentes biológicos que no son peligrosos, mientras que en el nivel P3 se trabaja con agentes muy peligrosos. Al ser peligroso para la salud no nos permitieron tocar nada ya que no llevábamos guantes, solo una bata. 

Empezamos con el laboratorio de preparación de medios. Como el nombre del laboratorio indica, se prepara el medio de cultivo que puede ser líquido o sólido. La diferencia entre estos dos tipos de cultivos es simplemente que el cultivo sólido está compuesto por el cultivo líquido y agar, que es un alga que se usa también en la alimentación humana. Con el cultivo ya preparado para obtener mejores resultados se esteriliza todo el material con el fin de que no se contaminen las muestras, afectando así el resultado de la investigación. Para esterilizar usan un autoclave. Ya esterilizado todo, para manipular con la mayor limpieza posible y no contaminar la muestra, toda manipulación la hacen dentro de las cabinas de flujo horizontal. Estas cabinas mueven constantemente aire puro desde dentro de la cabina hacia fuera, haciendo así que la muestra permanezca limpia.
En este laboratorio, estaba instalado también el Simulador Gastrointestinal Dinámico (SIMGI) (http://www.cial.uam-csic.es/que-ofrecemos/simulador-gastrointestinal/).
Este simulador sirve para investigar cómo reacciona una sustancia en el aparato digestivo y dónde reacciona ya que una sustancia puede verse afectada en el estómago, mientras que otra sustancia puede afectar en el intestino grueso. El simulador se usa sólo para investigar con sustancias en estado líquido, pero como nos han explicado se puede perfectamente investigar con sólidos ya que tienen una máquina que simula el masticado de los alimentos y, también, más adelante mediante los movimientos peristálticos acaban de deglutir el alimento. Esto dificulta la investigación ya que al introducir varias sustancias en un mismo alimento, aumentan las variables dependientes. 

En este laboratorio P2, también hay un protocolo de intervención, además del protocolo de higiene y precaución. Este procedimiento es prácticamente igual al del P1 solo que con maquinaria diferente, en este momento estaban investigando con Campylobacter. Nos han explicado que mediante la agitación, se favorece la alimentación y se aumenta el bienestar de la colonia. Las bacterias las incuban a 37 ºC ya que al estar investigando con bacterias del cuerpo humano, se tienen que mantener a temperatura corporal. También usan un autoclave, a 121 ºC. Aparte, trabajan con ultracongeladores a -80 ºC y glicerol. 

A la hora de cuantificar y tomar datos en el caso de bacterias, como es imposible contarlas individualmente, usan la unidad formadora de colonia como unidad para poder operar y calcular. 

En cuanto a la maquinaria diferente, en este caso la cabina de flujo es laminar, la cual funciona con corrientes que permiten manipular agentes biológicos peligrosos sin el riesgo de contaminarse el propio investigador.

Otra máquina bastante curiosa es la cabina de anaerobiosis, que es una máquina en la cual no hay nada de oxígeno, ya que investigan con bacterias del colon, donde no hay aire.

También, al acabar la visita, nos han estado respondiendo dudas y han estado contando curiosidades bastante interesantes como los beneficios de los trasplantes fecales, que están salvando a mucha gente que se encuentra en condiciones muy críticas.

Nuestra opinión personal es que:
“no solo nos ha encantado sino que también no ha servido mucho para resolver dudas sobre el trabajo de investigación y para sacar ideas.”

Otro punto bastante interesante es que nosotros preguntábamos sobre los estudios de los investigadores que nos enseñaron las instalaciones, y nos sorprendió que la mayoría de las personas que estaban allí no habían cursado una carrera. Esto nos hizo pensar que, para investigar en laboratorios e investigar cosas potentes no siempre se requiere de carreras, que es lo que nos hacen pensar siempre sobre la necesidad de estudios superiores. No obstante, está clarísimo que a mayor formación mayor número de posibilidades en cuestiones competitivas sobre un puesto de trabajo.


Desde aquí también les queremos dar las gracias a todos los responsables, técnicos y científicos, ya que estamos muy agradecidos de que nos enseñasen los laboratorios, nos abriesen la mente y nos mostrasen las salidas profesionales que tenemos nosotros en el campo de la investigación.

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