La capuchina: el tesoro escondido para el desarrollo de productos alimenticios

La capuchina: el tesoro escondido para el desarrollo de productos alimenticios

La capuchina (Tropaeolum majus), planta que crece en Colombia de manera silvestre, tendría escondido un potencial único para reducir el riesgo de algunas enfermedades crónicas, como la diabetes tipo 2.

Conocida también como cachaco de muladar, pues es en esas zonas donde más se la encuentra, desde 2019 está en la mira de nueve investigadores, entre biólogos, químicos, microbiólogos y nutricionistas, que trabajan en su caracterización y uso, por presentar un alto contenido de compuestos que muestran gran potencial para combatir infecciones y contribuir a la prevención de diferentes afecciones. Sus particularidades la convierten en un posible insumo para el desarrollo de productos alimenticios que ayudarían a enfrentar enfermedades crónicas.

Los especialistas partieron de diferentes análisis de laboratorio que fueron realizados por ellos, y por otros colegas en Alemania. Los hallazgos sugieren que los componentes presentes en la planta pueden aumentar la defensa antioxidante. Valentina Guzmán Pérez, científica del Grupo Alimentos, Nutrición y Salud, de la Pontificia Universidad Javeriana, afirma que hay estudios in vitro en células humanas e in vivo en animales que muestran cómo la estimulación con los compuestos bioactivos regula la producción de glucosa y lípidos endógenos (grasas naturales que se generan dentro del cuerpo) en el hígado. “Sin embargo, cuando hablamos de potencial, significa que aún no se ha verificado en humanos; eso es lo que estamos haciendo”, puntualiza.

 

Del ‘muladar’ a la mesa  

Esta especie es originaria de América y, según registros históricos de los jesuitas, ellos la llevaron a Europa en el siglo XVI. Hoy en día es común ver sus ramas adornando balcones y terrazas. Incluso en algunos restaurantes puede degustarse una ensalada decorada con sus coloridas flores, entre rojizas y amarillentas, que le dan un toque de sabor único, o es posible encontrar sus frutos como parte de los encurtidos.

Los investigadores analizan todos los componentes de la capuchina, cuyos efectos en el organismo no se conocen completamente. “En este momento, nos encontramos en el proceso de identificar qué partes de la planta se pueden consumir y cuáles podemos utilizar para desarrollar un producto que preserve sus cualidades benéficas. Esa respuesta aún no la tenemos. El reto con nuestros proyectos es generar un producto que sea agradable para el consumo humano y sobre todo que preserve sus características funcionales”, complementa Guzmán.

 

Análisis científico

Según esta nutricionista, una de las motivaciones para estudiar la capuchina surgió de querer entender cómo los nutrientes y sustancias bioactivas presentes en los alimentos intervienen en la actividad celular, induciendo la expresión de genes y proteínas en el cuerpo que pueden contribuir a la reducción del riesgo de enfermedades crónicas, como la diabetes tipo 2.

“Durante mi doctorado en el Instituto de Nutrición Humana en Potsdam (Alemania), evalué varios compuestos extraídos de plantas comestibles y analicé cómo estos podían regular intracelularmente varias funciones. Encontré que los de la Tropaeolum majus podían tener un efecto en ciertos tipos de proteínas y marcadores presentes en células humanas indispensables para la producción de glucosa”, explica la científica.

Hasta el momento, los análisis del efecto de las sustancias presentes en esta planta se han centrado principalmente en ratones y en experimentos in vitro con células humanas. “Nos hemos propuesto ser pioneros en la validación de estos efectos en humanos, dado que existen estudios preliminares que utilizan plantas con compuestos similares y que demuestran una mejoría en la tolerancia a la glucosa, mayor resistencia al deterioro celular (estrés oxidativo) y un aumento de la respuesta inmune protectora. Esto ratifica el potencial de la capuchina para producir alimentos funcionales a partir de ella”, señala Guzmán.

La ejecución de este proyecto implica contar con tecnologías emergentes y de punta para la elaboración de alimentos que permitan preservar la calidad y el potencial funcional de sus compuestos químicos. Por tal motivo, también participa el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia, entidad que, según explica la científica, cuenta con los protocolos y la infraestructura necesarios para el desarrollo de productos, actividad liderada por la doctora en química María Soledad Hernández.

Según describe la doctora Guzmán, es una casualidad afortunada que los jesuitas se interesaran en la capuchina hace casi 500 años y que en la actualidad esta misma planta se cultive con fines de experimentación en la finca San Javier, propiedad de la Pontificia Universidad Javeriana, ubicada entre los municipios de Cogua y Nemocón (Cundinamarca). Allí se estableció una parcela piloto en la que el biólogo y especialista en botánica Néstor García vigila la producción del material vegetal necesario para los ensayos de laboratorio y analiza las condiciones de cultivo y crecimiento de la planta. Estos sembrados son un espacio de experimentación y aprendizaje acerca del crecimiento de la capuchina, para transferir este conocimiento a las comunidades, que desconocen su potencial y podrían utilizarla para el autoconsumo o para comercializar sus productos.

De esta manera, se cumple uno de los objetivos de esta investigación, puntualiza Valentina Guzmán: que este trabajo no ‘duerma’ en los anaqueles de las bibliotecas, sino que tenga un impacto directo en algunas comunidades de la Sabana de Bogotá.

 

Para leer másGuzmán Pérez, V. et al. “Benzylglucosinolate Derived Isothiocyanate from Tropaeolum majus Reduces Gluconeogenic Gene and Protein Expression in Human Cells”. Recuperado de https://doi.org/10.1371/journal. Pone.0162397.


 

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Desarrollo de un producto alimenticio innovador a partir de la planta con potencial funcional Tropaeolum majus
INVESTIGADORA PRINCIPAL: Valentina Guzmán.
COINVESTIGADORES: María Soledad Hernández Gómez, Néstor Julio García, Yuri Castillo, Mauricio Espinal, Martha C. Liévano Fiesco, Ana Karina Carrascal, Jorge Eliécer Robles.
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2019-2022.

Patente de corte mundial

Patente de corte mundial

Por más de una década, el mejoramiento de las condiciones de trabajo de los floricultores ha sido parte de la investigación del Centro de Estudios en Ergonomía (CEE) de la Pontificia Universidad Javeriana. Solo en 2015 se presentaron 892 casos de enfermedades laborales asociadas a esta actividad, lesiones mayormente vinculadas a las tareas repetitivas de corte de tallos.

Precisamente, los primeros estudios realizados por los investigadores javerianos detectaron que los trabajadores debían operar las herramientas de manera que su mano tuviera una apertura excesiva, ocasionando esfuerzo y posturas perjudiciales que generaban una lesión al convertirse en un trauma acumulativo.

Este hallazgo fue fundamental para buscar una solución y así elaborar una herramienta ergonómica para el corte de flores y frutos que se desarrolló en 2010-2011 y obtuvo patente nacional; esta misma fue posteriormente presentada en Estados Unidos y en julio de 2017 obtuvo la patente de invención.

“La patente confiere el derecho a la Javeriana para que sea la única que pueda explotar la invención durante 20 años e iniciar acciones legales por infracción si algún tercero la usa sin su autorización”, señala Adriana Peñaranda, abogada asesora en Propiedad Intelectual de la Dirección de Innovación en la Universidad.

Este derecho, permite el uso de unas tijeras ergonómicas que mejorarán las condiciones de miles de floricultores, en especial de la población femenina. Según cifras del Dane, la participación de mujeres dentro del sector es de más del 60%; solo en los municipios de la sabana de Bogotá se contabilizaron, para 2009, cerca de 38.000 mujeres vinculadas al área de producción en los cultivos.

Dice el investigador Jorge Enrique Córdoba, del CEE y uno de los responsables del nuevo diseño, que “es muy esperanzador ver cómo este producto se comporta en el mundo real y cómo reaccionan las personas. Es un proyecto de largo aliento, pues encontrar alternativas para las enfermedades osteomusculares profesionales es un proceso de años de ver cómo se mejoran. Nosotros, como centro de investigación, no somos fabricantes de herramientas, solo generamos el conocimiento para que funcionen”.

Según cifras oficiales, el 60% de la fuerza laboral en el sector floricultor es femenina.
Según cifras oficiales, el 60% de la fuerza laboral en el sector floricultor es femenina.

En conjunto con sus colegas Leonardo Quintana, Javier Fajardo y Álvaro Hilarión, desarrollaron el nuevo modelo como miembros del CEE de la Facultad de Ingeniería de la Javeriana.


El punto de partida de un invento

El principio de este proceso de invención se gestó en la realidad diaria de los cultivos: la actividad repetitiva del corte genera daños músculo-esqueléticos, en muchos casos incapacitantes para los trabajadores. Con el objetivo de comprender las causas que favorecen la aparición de estas afectaciones, desde 2007 los profesores Lope Hugo Barrero y Leonardo Quintana iniciaron la investigación.

Identificaron factores relacionados con posturas adoptadas por los trabajadores y el diseño de herramientas, y propusieron mejoras que van desde la incorporación de mejores tijeras de poda hasta mejores prácticas posturales.

Fue a partir de dichas recomendaciones que el foco se centró en el diseño de unas nuevas tijeras ergonómicas. De la mano del equipo de Ergonomía, Córdoba, diseñador industrial y mágister en Salud Ocupacional, elaboró un nuevo diseño que fue puesto a prueba en un mismo cultivo en 2011. Se realizó un estudio comparativo entre las tijeras tradicionales y el diseño propuesto para identificar cuál de las dos generaba mayores ventajas mecánicas a la población trabajadora.

Las pruebas se realizaron a la altura de codo y arriba de los hombros, dos posturas importantes desde la ergonomía. Como indica Shyrle Berrío, mágister en Ingeniería Industrial y responsable de estas pruebas, “se encontró que la tijera diseñada por el Centro generaba mayores ventajas mecánicas para el trabajador al ocasionar menor fatiga en varios músculos el brazo. Solo generaba mayor tensión muscular en postura de extensión”.

El nuevo diseño de tijeras mantuvo las manijas en posición vertical del diseño convencional, pero incluyó un sistema de agarre con mango rotativo con el fin de que el trabajador mantenga la muñeca en una posición neutra mientras acciona el mecanismo de corte, de manera similar al de una regadera de jardín.

Los investigadores también trabajaron en aspectos que van más allá de soluciones de diseño. “Ya no hablamos de cómo se comporta un músculo sino de cómo se siente la persona. Eso se hace con cualquier dispositivo nuevo. Se busca que el trabajador lo use, lo manipule, analice cómo lo percibe y evalúe el peso y el mecanismo para asegurarlo”, indica Córdoba.

Similar a una regadera de jardín, la nueva tijera permite que el operario mantenga su muñeca en una posición neutra.
Similar a una regadera de jardín, la nueva tijera permite que el operario mantenga su muñeca en una posición neutra.

Esto derivó en un estudio de usabilidad necesario para identificar cómo los trabajadores se sentían con este nuevo diseño. En este caso, la nueva tijera de poda generó calificaciones altas solo con las recomendaciones de mejorar su peso, pues algunos trabajadores manifestaron sentir el nuevo modelo más pesado.


Tijera certificada

Con los diseños aprobados y los resultados de las pruebas ejecutados, los investigadores iniciaron un largo camino con el acompañamiento y asesoría de la Dirección de Innovación de la Javeriana, en cabeza de Fanny Almario Mayor. Su participación fue crucial para establecer si era viable proteger estos desarrollos a través de alguno de los mecanismos de Propiedad Intelectual existentes y definir su potencial comercial. En 2013 se aprobaron dos solicitudes de patente en Colombia; más tarde, julio de 2017, EE.UU. concedió su aval.

Para el ingeniero Leonardo Quintana, director del CEE, la aprobación de la patente abre las puertas de muchas posibilidades: “Que la universidad use la patente para obtener un global manufactury (manufactura global) para que se produzca masivamente y que la Pontificia Universidad Javeriana reciba regalías por este concepto”. De hecho en la actualidad la universidad inició gestiones con potenciales clientes parar buscar la comercialización o licenciamiento de uso.

Este nuevo diseño y su patente marcan un nuevo paso sobre cómo permitir que un adelanto forjado en la Academia sea llevado al mercado para solucionar una problemática específica. Con su aplicación industrial se espera que estas nuevas tijeras impacten en las condiciones de salud de los floricultores en la medida que ya algunas empresas han manifestado interés en implementar las tijeras en sus cultivos.

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Para leer más sobre este tema:

En noviembre de 2012, cuando el sector flocricultor se preparaba para atender la demanda de San Valentín, publicamos un reportaje sobre las enfermedades musculo-esqueléticas que padecían sus trabajadores. Puede leerlo aquí.

Reconocimiento a la mejor investigación

/Foto: Felipe Abondano.
/Foto: Daniela Suárez.

El pasado 15 de septiembre, durante la clausura del XIV Congreso La Investigación en la Pontificia Universidad Javeriana, los miembros del CEE fueron reconocidos por su trabajo de investigación.

Leonardo Quintana, Jorge Enrique Córdoba, Javier Fajardo y Álvaro Hilarión recibieron el Premio Bienal Javeriano en Investigación 2017 en el área de Ciencias de la Salud, por su investigación Herramienta ergonómica para el corte de flores y frutos con mangos de agarre perpendiculares y de accionamiento rotativo.

Asimismo, la Dirección de Innovación destacó su trabajo como una de las nueve tecnologías y prácticas artísticas más destacadas que se hayan concebido dentro de la Universidad.


TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Evaluación comparativa de factores de preferencia uso de una herramienta de corte para floricultura con un nuevo diseño, versus la herramienta tradicional, estudio piloto (sin publicar)
INVESTIGADORES: Jorge Córdoba Sánchez y Leonardo Quintana Jiménez.
COINVESTIGADORES: Javier Fajardo y Álvaro Hilarión.
Facultad de Ingeniería Industrial
Centro de Estudios en Ergonomía
Pontificia Universidad Javeriana
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2011-2014

 

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: A field experiment comparing mechanical demands of two pruners for flower cutting
INVESTIGADORES: Lope H. Barrero, Shyrle Berrio y Leonardo Quintana Jiménez.
Facultad de Ingeniería Industrial.
Centro de Estudios en Ergonomía
Pontificia Universidad Javeriana
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2012

Baño de rosas para los dolores en la industria floricultora

Baño de rosas para los dolores en la industria floricultora

El brazo izquierdo de María Eugenia Rodríguez* parece congelado. A sus 54 años de edad, esta madrileña de la sabana occidental de Bogotá presenta dolor y dificultad para mover sus manos y muñecas; síntoma de síndrome del túnel carpiano, una enfermedad que afecta el nervio mediano desde el antebrazo hasta la mano.

Rodríguez ha trabajado con cultivos de rosas desde joven, por lo que ha tenido que cortar, bonchear, podar, desbotonar, enmallar, desyerbar, barrer y sembrar. Estas tareas se hacen en su mayoría de forma repetitiva, con descansos que en algunas empresas son solamente moderados y con jornadas que pueden llegar a ser extenuantes en los meses de mayor demanda (diciembre y febrero).

Hace tres años, los brazos de María Eugenia comenzaron a flaquear. “Me dolían mucho las manos. No podía hacer fuerza, y mantenía con calor y dolor todo el tiempo. Primero la izquierda, luego la derecha”, asegura esta mujer con tristeza, pues tuvo que suspender sus labores como floricultora. La empresa en la que trabaja desde hace más de 15 años es consciente de la problemática y ha buscado soluciones que contribuyan a su rehabilitación.


Una realidad frecuente

Casos como el de Rodríguez son habituales, según las estadísticas de los ministerios de Salud y Protección Social, y del Trabajo. De hecho, el sector floricultor es la actividad económica que presenta mayor número de casos de enfermedades profesionales en Colombia; especialmente aquellas que comprometen miembros superiores (mano, muñeca, antebrazo y codo), en parte debido a que es un sector de la economía formal sujeto al monitoreo de la salud de sus trabajadores.

Frente a esta delicada situación, la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, y en particular su Centro de Estudios de Ergonomía, desarrolló en 2007, en equipo con una administradora de riesgos profesionales (ARP) y un grupo de empresas interesadas, un proyecto para investigar el porqué de estas enfermedades con miras a encontrar posibles soluciones.

El ingeniero Lope Hugo Barrero, actual director del Departamento de Ingeniería Industrial, ha liderado esta investigación y afirma que, tras la conformación de un grupo integrado por profesionales del sector industrial, trabajadores y académicos de la Javeriana, el estudio se adelantó en cuatro fases. La primera fue una revisión del problema en la literatura científica mundial; la segunda, la determinación de las demandas de los trabajadores para el caso colombiano; la tercera fue el reconocimiento de las mejoras por realizar; y la cuarta fase se orientó a la implementación de las reformas planteadas.

Las herramientas de corte utilizadas llevaron a los investigadores a diseñar unas nuevas tijeras, más cómodas para el trabajador.
Las herramientas de corte utilizadas llevaron a los investigadores a diseñar unas nuevas tijeras, más cómodas para el trabajador.

Bajo el título “Factores asociados a la presentación de desórdenes músculo-esqueléticos de miembro superior en una población de trabajadores de rosa y crisantemo del sector floricultor colombiano”, la investigación contó para su segunda fase con la participación de ocho empresas y 180 de sus trabajadores que realizaban tareas de cultivo y cosecha de crisantemo (en el departamento de Antioquia) y rosa (en el de Cundinamarca). Para la implementación, solamente participaron las floricultoras de rosa.

Según afirma el ingeniero Barrero, “encontramos que este tipo de tareas se hacen en ciclos de 10 veces por minuto en promedio, lo que significaría que a veces puede ser más alto o puede ser más bajo. El problema es la repetición, la postura del cuerpo y la fuerza en esa repetición. Lo que queremos evitar es que esos movimientos se hagan con aplicación de fuerza y en posición inadecuada”.

El coinvestigador y director del Centro de Estudios de Ergonomía, Leonardo Quintana, ejemplifica: “Supongamos que vas a cortar una tela. Al final te puede doler un poquito la mano por la posición, la fuerza para coger las tijeras y la cantidad de veces que lo haces. Eso es un microtrauma; si tú lo haces por hobby, un día a la semana, el lunes te tomas la aspirina y te mejoras. Pero si lo tienes que hacer todos los días porque ese es tu trabajo, entonces hay trauma sobre trauma. Es un trauma acumulativo”.


La intervención propuesta

En este punto la ingeniería y la ergonomía juegan un rol importante, pues el estudio de estas problemáticas busca aliviar al trabajador mediante diseños de herramientas y de tareas, de manera que no solo se optimice o mantenga la productividad sino también que se mejore la postura del cuerpo, se permita la recuperación y sea posible así la prevención o el alivio de este tipo de lesiones.

Barrero indica: “A partir del trabajo realizado, se comenzó otro de diseño de tijeras en el Centro de Estudios de Ergonomía, que resultaran más pequeñas y en las que la mano de una trabajadora colombiana no quedara desviada sino en posición neutral, y no hiciera fuerza con las yemas de los dedos”. Barrero enfatiza que “es importante ser honestos. En ciertos casos los beneficios posturales esperados se lograron, en otros no. Lo que sí hay que resaltar es que unas tijeras diseñadas de manera ergonómica para la población nacional pueden mejorar las ventajas mecánicas”.

El investigador también concluye que las pausas son otra medida que podría ser útil para minimizar la problemática. Según infiere Barrero, se trata de descansos cortos de dos a cinco minutos, cada 20 o 40 minutos. Tal tipo de intervención ayudaría a que los músculos descansaran. “Estas pausas son especialmente valiosas en tareas de clasificación porque se hacen durante ocho o diez horas por día”, explica.

Diseño e incorporación de tijeras ergonómicas, establecimiento de pausas cortas entre tiempos de trabajo, rotación de labores y actividades de elongación de los músculos pueden ser medidas tangibles, concretas y benéficas para evitar las patologías de miembros superiores entre trabajadores del sector floricultor.

La rotación de labores resulta también un alivio para el trabajador, de acuerdo con el ingeniero Quintana, quien afirma que se han planeado “varias estrategias de rotación. Una de las intervenciones es lograr que los trabajadores puedan hacer tareas de corte y luego pasar a otras que usen principalmente grupos musculares diferentes para disminuir el tiempo en una sola tarea repetitiva”. Sugiere además que la rotación podría incluir labores administrativas.

El director del Centro de Estudios Ergonómicos agrega que las actividades de estiramiento y fortalecimiento son realmente benéficas, por cuanto “producen una elongación del músculo que le da flexibilidad. En la medida en que se sobrecarga el trabajo, el músculo condensa o agrupa más ácido y más toxinas, y por lo mismo menos oxígeno. Cuando se estira, libera todas estas reacciones químicas y obtiene más salud y más oxígeno”.

Cada una de estas propuestas ha sido planteada por el grupo de investigación de la Javeriana como posible intervención para prevenir las enfermedades relacionadas con miembros superiores en la población de estudio. Sin embargo, según recalcan los investigadores, se trata de circunstancias que pueden variar de acuerdo con diferentes condiciones como el trabajador, el tipo de corte o la flor con que se trabaje, entre muchas otras.

Las recomendaciones de los investigadores es que las actividades de corte y clasificación se conviertan en esenciales.
Las recomendaciones de los investigadores es que las actividades de corte y clasificación se conviertan en esenciales.

Barrero concluye: “Es una combinación de factores. Lo que nosotros al final recomendamos es que las tareas de clasificación y de corte deben ser la prioridad de la industria colombiana, aunque la mecanización es una opción para los casos repetitivos”.

De este modo, el diseño y la incorporación de tijeras ergonómicas, el establecimiento de pausas cortas entre tiempos de trabajo, la rotación de labores y las actividades de elongación de los músculos podrían ser medidas tangibles, concretas y benéficas. La industria floricultora podría implementarlas para evitar los frecuentes casos patológicos de miembros superiores entre trabajadores que, como María Eugenia, han tenido que suspender sus labores en cultivos de rosas.


Para leer más

  • Barrero, L. H. et ál. (2011). “Prevención de trastornos músculo-esqueléticos de las extremidades superiores relacionados con el trabajo: revisión sistemática”. Archivos de Prevención de Riesgos Laborales 14 (3): 138-146.
  • Barrero, L. H. et ál. (2012, octubre). “Physical Workloads of the Upper-Extremity among Workers of the Colombian Flower Industry”. American Journal of Industrial Medicine 55 (10): 926-39. Disponible en: https://onlinelibrary. wiley.com/doi/10.1002/ajim.22102/full. Recuperado en: 10/10/2012.

* El nombre original ha sido modificado por petición de la trabajadora.