< Previous18 Artículo Vol. X1I • No. 5 Implementación de métodos microbiológicos alternativos aplicados a nutracéuticos funcionales para patología neurodegenerativa, inmunoestimulante, inmunomodulador y regeneración celular post quimioterapia y radioterapia Por: Harold Alexis Prada-Ramírez1, Romel Peña-Romero 1 , Raquel Gómez-Pliego 2 y Humberto Zardo 3 Resumen L a disponibilidad de agua (actividad de agua Aw) en los fármacos es un factor crítico que determina la susceptibilidad de estos productos a ser contamina- dos por microorganismos. Así, fármacos con actividades de agua altas (cercanas a 0.95) serán susceptibles a ser contaminados por bacterias, hongos y levaduras. Por el contrario, aquellas formas farmacéuticas cuya actividad de (Aw) sea inferior a 0.60 es poco probable que se contaminen por microorganismos, de acuerdo con las directrices dadas por la USP capítulo 1112. La imple- mentación de la actividad de agua como un indicador microbiológico y organoléptico está completamente inexplorada en alimentos funcionales, suplementos die- tarios y nutracéuticos que utilizan como principios activos derivados apícolas, tales como embriones de abeja, jalea real, polen y propóleo. El objetivo principal de este estudio es cuantificar la actividad como una medida de control de calidad microbiológico y organoléptico en productos nutracéuticos utilizados para terapias nutrige- néticas y nutrigenómicas, en pacientes post quimioterapia. Introducción La nutrigenética es una ciencia aplicada guiada por la farmacología nutricional, la cual ofrece la posibilidad de personalizar la nutrición a través del uso de alimentos fun- cionales, suplementos dietarios y/o nutraceúticos. Así, la nutrigenética tiene en cuenta variaciones genéticas entre individuos y su respuesta clínica a nutrientes específicos ofreciendo la promesa de personalizar la nutrición en función de la constitución genética del individuo, a partir del suministro de compuestos y elementos específicos que modulen la síntesis metabólica de la célula. A su vez, la nutrigenómica constituye una rama de la nutrigenética que pretende proporcionar un conoci- miento molecular (genético) en los componentes de la dieta que contribuyen a la salud mediante la alteración de la expresión y/o estructuras, según la constitución genética del individuo. Así, por ejemplo, la nutrigenómica estudia el papel de los ácidos grasos poliinsaturados en la expresión genética de la oxidación y utilización de energía. 20 Artículo Vol. X1I • No. 5 Los productos naturales están siendo ampliamente utili- zados como alimentos funcionales gracias al alto número de moléculas bioactivas con propiedades excepcionales para la salud, lo que las ha convertido en un vehículo pri- mordial en terapias médicas y alimenticias. Así, derivados apícolas tales como los embriones de abeja, miel, propó- leo, polen y jalea real, han emergido recientemente como biorreguladores biológicos eficaces, que los convierten en principios activos esenciales para el desarrollo de nuevas formulaciones farmacéuticas dirigidas a tratamientos terapéuticos. Gracias al amplio espectro de funciones bio- lógicas descritas para cada uno de los derivados apícolas, la implementación de estos productos como principios activos de productos nutraceúticos, suplementos dietarios y/o alimentos funcionales, los posiciona como biorregu- ladores esenciales en terapias alimenticias asistidas para el mejoramiento de la salud o recuperación en pacientes post quimioterapia 1,2,3 . Así, los embriones de abeja son una excelente fuente de proteínas, incluyendo todos los aminoácidos esenciales necesarios para el cuerpo humano, tales como la leuci- na y lisina. A su vez, los embriones de abeja contienen una variedad de ácidos grasos beneficiosos para la salud dentro de los cuales se encuentran el ácido oleico y el ácido palmítico que son esenciales para diversas funciones corporales. Contienen vitaminas del complejo B, como B1, B2, B6 y vitamina C, esenciales para el metabolismo energético y la función inmunológica. Por tanto, teniendo en cuenta los beneficios nutricionales de los embriones de abeja gracias al alto contenido de vitaminas, ácidos grasos y aminoácidos esenciales, los convierten en un principio activo altamente innovador en el desarrollo de nuevas for- mulaciones nutraceúticas para tratamientos nutrigenéticos y nutrigenómicas. Del mismo modo, derivados apícolas como la miel, el propóleo, la jalea real y el polen han emergido como componentes naturales esenciales en terapias nutraceúti- cas y dentro de programas alimenticios asistidos, gracias a su potencial antiinflamatorio, antioxidante, antimicrobiano, regenerativo, anticancerígeno, potencial probiótico y de alto valor nutricional, que los convierten en herramientas esenciales de alimentos funcionales para tratar afecciones intestinales, cardiacas, circulatorias, inmunologías y neuro- degenerativas. En el presente estudio se trabajó con tres productos nutraceúticos. El primero es un sistema embrionario apí- cola (granulado marón) a base de embriones de abeja, jalea real, propóleo, polen y quinua. Los embriones de abeja y la jalea real se incluyeron en la formulación de este alimento funcional como reconstituyentes de cé- lulas dañadas después de quimioterapias o radioterapias. El propóleo se encarga de estimular el sistema inmunoló- gico. El polen se incluyó en la formulación porque ofrece una fuente rica de proteínas y carbohidratos de origen vegetal con alto contenido nutricional aportando bene- ficios nutricionales significativos al organismo. La quinua tiene alto valor proteico de origen vegetal y un alto valor energético aprovechable para el organismo. El segundo nutraceútico (granulado marrón con aroma leve a hierbas aromáticas) analizado es un sistema apícola a base de embrión de abeja, jalea real, Plantago ovata (planta herbácea original del sur de Asia), Vinca minor (angioes- perma) y Equisetum arvense (cola de caballo). El embrión de abeja representa el principal componente de este su- plemento dietario proporcionándole un alto contenido de vitaminas, ácidos grasos y aminoácidos esenciales a la formulación. El tercer nutraceútico (polvo para suspensión) analizado es un sistema apícola a base de propóleo, polen y miel. La miel se incluyó en la formulación porque contiene una variedad de enzimas, como la glucosa oxidasa, que al reaccionar con el agua y el oxígeno libera peróxido de hidrógeno en concentraciones bajas y controladas. Este peróxido actúa como un agente antimicrobiano eficaz, eli- minando bacterias y hongos sin dañar las células sanas, es- timulando el sistema inmunológico. El propóleo, como se mencionó anteriormente, tiene un alto número de com- puestos bioactivos como fenoles, flavonoides y proteínas con propiedades inmunoestimulantes. A su vez, el polen de abeja es una fuente rica en proteínas, aminoácidos esenciales, lípidos, vitaminas y minerales, características que lo convierte en un complemento nutricional valioso. Tal y como se describe en los capítulos generales de la USP (922 y 1112), la actividad de agua (Aw) puede ser considerada como un indicador de la estabilidad micro- biológica, fisicoquímica y organoléptica de productos farmacéuticos no estériles tales como tabletas, cápsulas, pastillas y materias primas sólidas4,5,12,13. Asimismo, la actividad de agua se utiliza como una herramienta fun- damental para el desarrollo de formulaciones. De este modo, actividades de agua muy por debajo de 0.75 no permiten el crecimiento de microorganismos y retarda- rán procesos químicos como la autohidrólisis. Actividades de agua inferiores a 0.75 son incapaces de promover el crecimiento microbiano, dado que ni los hongos más xerofílicos ni las levaduras más osmofílicas son capaces 21 Artículo Vol. X1I • No. 5 de crecer en productos con actividades de agua inferiores a 0.75. Adicional, las bacterias tanto grampositivas como gramnegativas no toleran actividades de agua inferiores a 0.894,5,12,13. Sin embargo, estudios recientes llevados a cabo en laboratorios Coaspharma, pusieron de manifiesto que el almacenamiento de las materias primas es (tempera- tura de 20 °C a 30 °C y humedad relativa de 30% - 70%) de vital importancia para garantizar niveles estables de actividad de agua durante tiempos de cuarentena 5 . El objetivo principal de esta investigación es llevar a cabo una valoración microbiológica y organoléptica de nutra- ceúticos a base de embriones de abeja, jalea real, polen y propóleo a través de la cuantificación de la actividad de agua utilizando el método validado de punto de rocío espejo enfriado aprobado por el ente regulador colom- biano (Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos, INVIMA). De este modo, incluir los análisis rutinarios llevados a cabo en la industria farmacéuticas, la cuantificación de la actividad de agua como una prueba microbiológica y organoléptica para valorar la calidad de estos alimentos funcionales que se utilizará para el desa- rrollo de terapias nutrigenómicas y nutrigenéticas. Si deseas continuar leyendo este artículo, consulta nuestra revista enAlimentos edición 12.5 en su versión digital. Sobre los autores 1 Harold Alexis Prada-Ramírez y 1 Romel Peña-Romero del Laboratorios Coaspharma S.A.S. Bogotá Colombia; 2 Raquel Gómez-Pliego del Departamento de Ciencias Biológicas, Sección de Ciencias de la Salud Humana, Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán-UNAM, Cuautitlán Izcalli, Estado de México, C.P. 54740, México, y 3 Humberto Zardo de la School of Pharmaceutical Sciences, University of São Paulo, São Paulo, SP, Brazil.22 Artículo Vol. X1I • No. 5 Alimentos funcionales y bebidas adaptogénicas: Grenetina y bebidas fortificadas con ficocianina (colorante natural de microalga) Resumen U no de los colorantes naturales azules con gran po- tencial de ser utilizado como aditivo alimentario es la ficocianina (FC), la cual es un pigmento protei- co proveniente de microalgas Arthorospira platensis y es ampliamente reconocido su potencial biotecnológico. La FC se ha reportado que posee importantes propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, hepatoprotectoras y cap- tadoras de radicales. En este trabajo desarrollamos una gelatina fortificada con FC obtenida de A. platensis para aportar a la sociedad un alimento funcional para consumo diario. También es posible desarrollar bebidas funcionales o cápsulas con distintas formulaciones. Colorante natural El color puede ser considerado como uno de los atri- butos más impresionantes y atractivos de los productos alimenticios. Son de suma importancia debido a que in- fluyen directamente en la preferencia, selección y deseo al momento de comer de los consumidores. Diversas autoridades del mundo, como la Administración de Me- dicamentos y Alimentos (FDA) y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), han restringido el uso de ciertos colorantes sintéticos en alimentos debido a su asociación confirmada o sospecha con el incremento del desarrollo de cáncer o inducción de reacciones alérgicas. Por esa razón, la industria alimentaria se ha inclinado pro- gresivamente hacia el uso de aditivos naturales. Beneficios para salud Entre todos los colorantes, los tonos en azul son de los que cuentan con mayor demanda. Uno de los colorantes naturales azules con gran potencial de ser utilizado como aditivo alimentario es la FC, el cual es un pigmento pro- teico proveniente de microalgas Arthorospira platensis, Spirulina subsalsa, Spirulima maxima y otras especies de cianobacterias, y es ampliamente reconocido su po- tencial biotecnológico. La FC se ha reportado que posee importantes propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, hepatoprotectoras y captadoras de radicales. Asimismo, su consumo puede estimular el sistema de defensa in- mune, tener efectos reductores de colesterol e incluso inducir apoptosis en células cancerígenas (Zhang et al. 2019). Igualmente, la intensidad del color del extracto de FC depende de la concentración del pigmento y la pureza del mismo. Los requisitos de este último varían según la aplicación respectiva. Por: Felipe de Jesús Bonilla Ahumada, Rosa María Camacho Ruiz, Adelhy Arteaga Castrejón y Sanghamitra Khandual. 24 Artículo Vol. X1I • No. 5 Fig. 1 . Contenido de FC en distintos métodos de secado: liofiliza- do y microencapsulado, en comparación con el extracto crudo. Se realizó la prospección de la FC al ser adicionada en una bebida funcional. El polvo liofilizado y microencapsulado puede ser usado en este tipo de bebidas dada su fácil con- servación, manipulación y dosificación para el desarrollo de color en suplementos alimenticios. La forma liofilizada es adecuada para suplementar bebidas, se recomienda el uso de bolsas oscuras para una mejor conservación. La forma microencapsulada tiene más es- tabilidad que la forma liofilizada, pero hay un cierto porcentaje de pérdida de FC durante el procesamiento de- bido al impacto de la temperatura. Un método menos costoso y fácil con- siste en su incorporación en cápsulas de gelatina blanda que pueden usarse como productos farmacéuticos o su- plementos alimenticios funcionales y prebióticos. También se realizaron estudios sobre la estabilidad de la FC a diferentes pH y se determinaron los perfiles visuales de color utilizando la forma liofilizada de FC en bebidas. Se adicionaron entre 200-400 mg/lt de FC liofilizada para te- ner un color aceptable en bebidas con valores de pH entre 5-7, las bebidas fueron conservadas en refrigeración y se determinó el cambio de color. Grenetina con FC En este trabajo desarrollamos en el Centro de Investiga- ción y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ) una gelatina fortificada con fc obtenida de A. platensis. Realizamos la validación de su estabilidad en un periodo de dos meses evaluando su textura, pérdida de agua y variaciones de color con adecuada concentración de extracto para su consumo, comparán- dolas con una gelatina comercial sometida a las mismas condiciones. Este producto se encuentra listo para escalar a nivel comercial, así como para someterse a otras prue- bas sensoriales y más, además tiene un colorante muy atractivo para el mercado y beneficios como alimento funcional para la salud. Con un 50% de extracto crudo se puede incorporar FC y es muy estable después de dos meses, comparable al color comercial. Prospección de FC para una bebida fun- cional. Para agregar FC en una bebida funcional evaluamos diferentes formas de FC: como extracto crudo, FC liofilizada y microencapsulada con grenetina. Se ob- serva que la mayor concentración de FC se mantiene en el extracto crudo, con un contenido de 0.363 ± 0.011 mg/g de bio- masa, seguido del método de liofilización, con 0.354 ± 0.01 mg/g de biomasa y, finalmente, en el microencapsulado, con 0.275 ± 0.005 mg/g de biomasa (Fig. 1).25 Artículo Vol. X1I • No. 5 Con base en los resultados obtenidos en colorímetro y con- dición de almacenamiento (temperatura y pH), se puede in- ferir que la temperatura funge de manera importante en la preservación y estabilidad del compuesto, siendo la tempe- ratura de 4 ºC la que menos coeficiente de cambio ΔE pre- senta en todos los casos para la preservación de PC. Con un P<0.05 inferior a 0.05, los análisis de varianza demuestran que sí existen diferencias estadísticamente significativas entre los distintos tratamientos en los extractos de PC en condición de almacenamiento, demostrando que el pH 5.08 presenta un coeficiente de variación menor en comparación con el resto de los tratamientos y temperaturas de preservación. Referencias: • X. Zhang, T. Fan, S. Li, F. Guan, J. Zhang, H. Liu. Journal of Receptors and Signal Transduction, 39 (2) (2019). Sobre los autores: Felipe de Jesús Bonilla Ahumada, Rosa María Camacho Ruiz, Adelhy Arteaga Castrejón y Sanghamitra Khandual del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (CIATEJ). Autor de correspondencia: Sanghamitra Khandual * Conclusión No hubo cambios significativos en el color, logrando co- loraciones intensas, atractivas y estables en 97% en caso de grenetina con FC. También fue posible incorporar la FC en bebidas con pH entre 5 y 7 con buena estabilidad. La FC liofilizada puede ser usada en distintas formulacio- nes, ya que este producto mostró mejor manejo y ma- yor estabilidad, además de que se ha documentado un importante efecto positivo y aplicación para la salud. Este enfoque impulsa el desarrollo de productos sostenibles, veganos y funcionales alineados con tendencias de salud y alimentación consciente.26 Artículo Vol. X1I • No. 5 C ontinuando con el tema del artículo publicado anteriormente titulado “Lean Productivity 5.0 – AI & IoT”, en esta ocasión trataremos el avance, la evolución y la conversión de Lean Enterprise a Lean Productivity 5.0, cubriendo temas que incluyen el camino a seguir (proven path) para su implementación, y que son resultantes de una exhausta investigación realiza- da conjuntamente con el Doctorante Ismael Toxqui, y el suscrito, quienes hemos puesto en práctica en nuestras consultorías y cursos impartidos en los sectores industria- les de procesos de transformación y de servicios, en el camino de adaptar este conocimiento en la práctica a las nuevas tendencias tecnológicas, en las que nos hemos enfocado en el Recurso Humano de la Cadena de Valor de la organización (Figura 1). Figura 1. Marco conceptual El concepto Lean apareció por primera vez a finales de la década de los años 80, en un proyecto de investigación del Massachusetts Institute of Technology (MIT) para la industria automotriz global. Posteriormente, Womack y Por: José Luis S. Ruiz Granados Lean Productivity 5.0 Centrado en el Recurso Humano Jones (1998) publicaron el libro Lean Thinking, donde definen sus 5 principios fundamentales: (1) identificar va- lor, (2) mapear el Value Stream, (3) crear flujo, (4) esta- blecer el jalar y (5) buscar la perfección. Identificar valor es, desde la perspectiva del cliente, eliminar el desperdi- cio. Rother (2009) investigó un enfoque llamado Toyota Kata que describe una manera de ejecutar con base en un patrón repetitivo que desarrolla las habilidades y un nuevo mindset para el mejoramiento continuo (Bucci et al., 2024). La Industria 4.0 se introdujo en Alemania durante la feria de Hannover en 2011, simbolizando el comienzo de la 4ª. Revolución Industrial. Recientemente, la Industria 4.0 está siendo reemplazada por la Industria 5.0, que cam- bia la mirada industrial hacia un enfoque centrado en el recurso humano (CRH). La Industria 4.0 está planteada en la tecnología, lo que facilita una interconexión instantánea y una comunicación entre individuos, maqui- naria y bienes, resultando en un aumento exponencial del volumen de datos generados en los diversos sectores industriales. Lean y la Industria 4.0 son dos paradigmas que guían la industria de manufactura en el seguimiento a los retos que se presentan por el crecimiento de la complejidad del mercado. El estudio de Lean 4.0 está relacionado, como ambos enfoques que implementados en conjun- to, pueden elevar los niveles de desempeño opera- cional y financiero a un estándar diferente. Así mismo, varios estudios muestran que la Industria 4.0 soporta la adopción de prácticas de Lean a través de la tecnolo- gía y la digitalización, permitiendo un mejoramiento de las prácticas ya existentes. De manera inversa, Lean es considerado fundamental para una implementación de la Industria 4.0.Next >