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Un invento del CSIC podría ponerle freno a los brotes de listeria, salmonella y otras bacterias alimentarias

08 · 01 · 20 - ABGclients - ABG IP

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La preocupación de la población por la seguridad alimentaria crece exponencialmente cada vez que aparece un nuevo brote provocado por una bacteria y las autoridades declaran una alerta sanitaria. La listeria fue la protagonista del verano de 2019, pero la Salmonella y la Eschericia coli son habituales cada vez que suben las temperaturas.

Investigar y encontrar soluciones que garanticen el buen estado de los alimentos es el principal objetivo de Encapsulae, uno de nuestros clientes. En esta spin-off del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) investigan y desarrollan aditivos para crear envases activos e inteligentes capaces de proteger los productos no solo de las bacterias, sino de otros agentes externos que afectan a su conservación, como pueden ser gases o, incluso, la luz.

Por otro lado, están comprometidos con el medio ambiente porque consiguen disminuir el desperdicio de alimentos e investigan para que los envases se degraden en menos de 180 días. Por ello, en 2019 Encapsulae fue seleccionada dentro del programa CLIMATE-KIC, una asociación europea centrada en la innovación para la mitigación y adaptación al cambio climático.

El pasado mes de diciembre, la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) publicó la solicitud de patente internacional de una de sus invenciones, ideada para revolucionar el sector, y que ha suscitado un gran interés en la industria alimentaria.

En esta entrada en nuestro blog entrevistamos a José Francisco Fernández-Lozano, profesor de investigación del Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC y cofundador de Encapsulae.

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Listeria monocytogenes

Aditivos activos para envases alimentarios

José Francisco, ¿en qué consiste su invención?

Se trata de un envase para alimentación con capacidad antimicrobiana apto para garantizar la seguridad del alimento. Esta función se logra mediante la incorporación al film de plástico del envase de un aditivo de uso alimentario que se utiliza como humectante. Dicho aditivo se ha activado previamente para potenciar su capacidad de absorción de la humedad.

De esta manera, en el envase de plástico se genera una superficie de contacto con el alimento que impide el crecimiento de las bacterias, incluida la listeria monocytogenes que, al no poder proliferar, acaban muriendo.

La listeria es la causante de la listeriosis que provoca el 27,6% de las muertes por enfermedad de origen alimentario debido a su alta tasa de mortalidad (30%). ¿Cómo mejora su invención la seguridad alimentaria?

La invención ha demostrado que en un ensayo in vitro se reduce de forma drástica la población de bacterias en 24 horas, pasando de 100.000 UFC, unidades formadoras de colonias, a cero. Hay que recordar que la dosis infectiva es atribuible a dosis superiores a las 100.000 UFC por porción ingerida. Las condiciones del ensayo son muy favorables para el desarrollo de la Listeria Monocytogenes, 36°C y abundancia de nutrientes, aspecto que refuerza la eficacia de la solución desarrollada.

Disponer de alimentos libres de listeria es muy relevante desde el punto de vista de la seguridad alimentaria, dado que la bacteria está presente preferentemente en alimentos poco procesados y frescos. La listeria es crítica por su capacidad de crecer incluso en condiciones de refrigeración. Eliminar la bacteria permite consumir productos saludables en perfecto estado.

A pesar de que ha sido la preocupación por la listeria lo que ha generado más interés acerca de su producto, ¿funciona contra otros tipos de bacterias?

La preocupación por la listeria se generó a raíz de la crisis alimentaria que sufrimos el pasado verano, en relación con malas prácticas en una empresa concreta. Dicha crisis alerta al consumidor ante algo tan cotidiano como comer un alimento que no presenta signos de estar en mal estado y que puede ser letal.

Los casos de infección detectados, sin embargo, representan algo menos de un tercio de los casos anuales de listeriosis en España. Se trata de una bacteria con una tasa elevada de mortalidad pero baja capacidad de infección. En la Unión Europea, por cada caso de listerioris reconocido se detectan cerca de 100 infecciones por alimentación en forma de campilobacteriosis (campylobacter es la principal fuente de gastroenteritis humana de carácter bacterianos) o 10 infecciones de salmonelosis por cada caso de listerioris reconocido. Estás infecciones más abundantes y comunes no son tan virulentas, pero las complicaciones asociadas a dichas infecciones sí lo son, en particular en grupos de riesgo.

La invención es efectiva para un amplio rango de bacterias de los tipos Listeria monocytogenes, Listeria innocua, Escherichia coli, Campylobacter jejuni y Staphylococcus aureus. Actualmente se ha abierto  un interesante camino para eliminar bacterias que son críticas en la conservación de los alimentos y se está ensayando la efectividad en un número mayor de microorganismos patógenos.

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Muy cerca de estar en el mercado

¿En qué fase se encuentra ahora la invención?

Desde el principio nos preocupó mucho que la invención no se quedara en la escala de laboratorio y los materiales que han servido para los ejemplos de la solicitud de patente se corresponden con materiales producidos en una planta piloto.

En este momento, la capacidad productiva de dicha planta piloto permitiría proteger más de 70.000 toneladas de alimento. En breve, se iniciará la fase de ingeniería para diseñar una planta productiva de mayor capacidad.

Actualmente, se han generado demostradores en forma de bolsas para vacío desarrollados a nivel industrial que están permitiendo suministrar envases alimentarios para los correspondientes ensayos en alimentos. Diferentes empresas y grupos de alimentación están colaborando para hacer realidad estos ensayos.

¿En qué consisten los challenge tests a los que se está sometiendo al producto?

La etapa actual que estamos abordado consiste en realizar challenge tests para alimentos específicos. El challenge test es un ensayo donde se contamina artificialmente el alimento mediante cepas de bacterias en una determinada concentración y se realiza el posterior seguimiento de la supervivencia de los microorganismos inoculados.

Entre los alimentos que se están ensayando en la actualidad se encuentran productos cárnicos como: carne fresca, curada o procesada; pescado ahumados y congelados; verduras de cuarta generación; quesos y productos de bollería.

Teniendo en cuenta la preocupación actual por la listeria, después de la crisis que este verano infectó a más de 300 personas en España, ¿cuál ha sido la reacción de la industria alimentaria ante su invención?

La reacción de la industria alimentaria ha sido extraordinariamente positiva. Hemos constatado que esta industria está muy preocupada por la seguridad alimentaria. La mayor parte de las grandes empresas del sector de alimentación han contactado ya con Encapsulae y, este aspecto, ha permitido dinamizar los ensayos. En tan solo un mes se han producido bolsas de vacío a nivel industrial y hay producto disponible para realizar ensayos específicos. Ahora se está produciendo una carrera para ser el primero en presentar un producto al consumidor que garantice la seguridad alimentaria a partir de los materiales de la invención.

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La invención de Encapsulae

¿Cómo impactará en los costes de producción de una empresa alimentaria la incorporación de su invención?

El coste repercutido sobre el alimento es reducido en comparación con el valor del alimento. Los cálculos iniciales establecen que el envase se puede encarecer entre 0.5-1.5 céntimos de euro por kilo de alimento. Estamos hablando de proteger un producto  cuyo coste puede ser de decenas de euros con tan solo un céntimo.

¿Cómo cree que le afectaría al precio de los productos por el consumidor final la incorporación de su invención en el proceso de envasado?

La repercusión del precio del envase al consumidor no estaría muy justificada en este caso. Hay que tener en cuenta además que, en algunos casos, el envase ya se está pagando a precio de producto de alimentación.

Los Derechos de Propiedad Industrial, una de las claves

Han solicitado protección por patente para el producto, su procedimiento de obtención y el uso de dicho producto, ¿Qué valor le ha dado la industria a su estrategia de protección de la propiedad industrial?

Efectivamente, la solicitud de patente reivindica tanto el producto, como su procedimiento de obtención y su uso, que son básicos para esta invención. En las empresas encontramos una disparidad de valoración sobre la protección de la propiedad industrial. Para las empresas grandes “¿qué nivel de protección por propiedad industrial, en particular por patente, tiene la invención?” es la primera pregunta que se formula. También han valorado muy positivamente el hecho de que la protección por patente comprenda tanto el producto como su uso. En las empresas pequeñas, se ve positiva la existencia de protección por propiedad industrial (patentes) pero sigue siendo un elemento desconocido.

Además de la protección por patente, ¿qué otros trámites administrativos necesitan pasar para industrializarse? ¿Cuándo podrían dar el salto al mercado?

La empresa Encapsulae S.L. se constituyó en marzo de 2018 y los diferentes trámites administrativos se han ido superando paulatinamente. En la convocatoria de NEOTEC 2018-19 del Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) solicitamos fondos para realizar el escalado y los challenge tests iniciales, pero la administración consideró que la tecnología carecía de interés. Ha sido nuestro principal obstáculo ya que nos ha retrasado mucho en las actividades clave para el desarrollo e implantación de la tecnología.

Gracias a inversores privados se están superando dichas dificultades y confiamos en que, con los resultados de los ensayos específicos en marcha, podamos iniciar la entrada en el mercado este año 2020.

Una invención fruto del trabajo multidisciplinar

 ¿Cuántas personas han estado trabajando en la invención?

El equipo investigador está compuesto por: Ing. Javier Menéndez Menéndez y Dr. Julián Jiménez Reinosa por parte de la empresa Encapsulae S.L. que se ha creado para la explotación de esta tecnología, y Dr. Alberto Moure Arroyo y Prof. José Francisco Fernández Lozano por parte del Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC. En los trabajos relacionados con la invención han colaborado así mismo personal científico y técnico tanto del Grupo de Materiales para Sistemas Inteligentes (ICV-CSIC) como de la empresa.

Javier Menéndez
Javier Menéndez, CEO de Encapsulae

¿Cuál ha sido el papel del CSIC en el desarrollo de la invención y/o del producto?

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas tiene entre sus misiones la generación de conocimiento a través de la investigación científica y técnica, la transferencia de los resultados de la investigación con especial atención al impulso y creación de empresas de base tecnológica. En esta invención hemos cumplido con dicha misión y, por tanto, es un orgullo poder afirmar que nos hemos esforzado en esa dirección.

La invención ha sido fruto del trabajo multidisciplinar en equipo. Ha requerido tanto el conocimiento del producto y procesos para el uso perseguido, como conocimiento básico sobre la físico-química de los materiales involucrados.

La experiencia del grupo de trabajo del ICV-CSIC en investigación básica orientada a resolver problemas junto con los esfuerzos para obtener la correspondiente protección de la propiedad industrial generada han sido claves para poder desarrollar la tecnología. Han servido para establecer tanto la novedad del producto como su actividad inventiva o la ventaja del mismo respecto a los productos precedentes en el estado de la técnica.

¿Cuánto tiempo han estado trabajando en esta invención?

La línea de investigación nació hace 10 años orientada a combatir el avance de las bacterias resistentes a los antibióticos. La Organización Mundial de la Salud considera prioritaria la búsqueda de antimicrobianos ya que se prevé que en el año 2050, las muertes de personas por infecciones bacterianas superen a las muertes por cáncer.

Como científicos, es nuestra responsabilidad generar conocimiento que sea de utilidad para resolver los problemas de la sociedad. En este tiempo hemos abordado diferentes estrategias y en los últimos 3 años se han realizado importantes esfuerzos en el sentido de nuevas soluciones para envases seguros en alimentación.

La protección por patente, en proceso

Tras la publicación de la solicitud de patente internacional PCT, el invento de Encapsulae se ha dado a conocer a nivel mundial y cuenta con una protección provisional que permitiría exigir una indemnización razonable a cualquier tercero que infrinja lo que resulte ser el objeto de la patente.

Sin duda, la protección de la propiedad industrial es uno de las bases de la innovación. Una vez concedida una patente, además de actuar como un derecho de exclusiva protegiendo los productos, métodos y/o usos a los que se encuentre dirigida, permite obtener un retorno económico, por ejemplo, concediendo licencias de explotación o incluso transfiriendo la patente.

En ABG Intellectual Property estamos orgullosos de apoyar estos avances en seguridad alimentaria a través de nuestro Departamento de Química, Materiales y Productos Farmacéuticos.

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