Paquetes de conservantes de productos naturales inspirados en plantas

close up photography of red tomatoes on green vine

Innovación: Industria

Laboratorios GreenPod

Imagen: Raysonho @ Programador Open Grid / Grid Engine / Wikimedia Commons / CC BY - Creative Commons Atribución únicamente

Regular los procesos celulares

Las células son los componentes básicos de todos los sistemas vivos, por lo que los procesos celulares dictan cómo se producen los procesos fisiológicos dentro de esos sistemas. Las células (ya sean organismos unicelulares completos o partes de sistemas vivos multicelulares) crecen, metabolizan nutrientes (es decir, los transforman químicamente), producen proteínas y enzimas, se replican y se mueven. Las células, como parte de los sistemas multicelulares, rara vez actúan solas, sino que tienen formas de señalar para comenzar y completar interacciones simples o bastante complejas. Cómo sana la piel es un buen ejemplo del papel de los procesos celulares. Las células sanguíneas llamadas plaquetas liberan factores de coagulación para detener el sangrado; los glóbulos blancos eliminan el área de materiales extraños y liberan moléculas para coordinar la curación; las células llamadas fibroblastos comienzan a reconstruirse usando proteínas llamadas colágeno; se forman nuevos vasos sanguíneos; y las células de la piel llamadas queratinocitos crean la nueva superficie.

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Mantener la homeostasis

Cuando un sistema vivo está en homeostasis, significa que las condiciones internas son estables y relativamente constantes. Por ejemplo, la temperatura interna de un ser humano es de aproximadamente 37 grados Celsius (98.6 grados Fahrenheit) a menos que haya una enfermedad. El cuerpo humano mantiene esta temperatura a pesar de la temperatura ambiente externa. Sin embargo, como ocurre con todos los procesos fisiológicos, mantener la homeostasis requiere comunicación y coordinación. Entonces, los sistemas vivos tienen formas de detectar cambios de la norma, mecanismos para provocar un ajuste y conexiones de retroalimentación negativa entre los dos. Un lagarto del desierto llamado monstruo de Gila ofrece un buen ejemplo de mantenimiento de la homeostasis. El lagarto pasa de comer comidas copiosas a ayunar durante largos períodos de tiempo. Para mantener sus niveles de azúcar en la sangre a un nivel constante, cuando la comida escasea, su sistema endocrino libera una hormona que eleva sus niveles de azúcar en la sangre.

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Proteger de hongos

Los hongos, que incluyen mohos y hongos, entre otros, juegan un papel importante en todos los ecosistemas, pero también pueden crear enfermedades en plantas y animales. Los hongos pueden reproducirse rápidamente, por lo que los sistemas vivos deben defenderse de ellos temprano para evitar su propagación y daño físico potencial. Los sistemas vivos utilizan estrategias tanto físicas como químicas para protegerse de los hongos y deben asegurarse de que estas estrategias no dañen al propio sistema vivo amenazado. Por ejemplo, la piel de una calabaza tiene proteínas antimicóticas para prevenir el crecimiento de hongos sin dañar la calabaza misma.

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Proteger de microbios

En los sistemas vivos, los microbios desempeñan funciones importantes, como descomponer la materia orgánica y mantener la salud personal y del sistema. Pero también representan amenazas. Las bacterias pueden ser patógenos que causan enfermedades. Algunas bacterias crean colonias llamadas biopelículas que pueden cubrir superficies, reduciendo su eficacia, por ejemplo, inhibiendo la capacidad de fotosíntesis de una hoja. Los sistemas vivos deben tener estrategias para protegerse de los microbios que causan enfermedades o se vuelven tan numerosos que crean un desequilibrio en el sistema. Al mismo tiempo, los sistemas vivos deben continuar viviendo en armonía con otros microbios. Algunos sistemas vivos matan microbios. Otros repelen sin matar para reducir las posibilidades de que los microbios se adapten a la estrategia letal y se vuelvan resistentes a ella. Por ejemplo, algunas plántulas de guisantes exudan una sustancia química que inhibe la acumulación de biopelículas.

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Proteger de la luz

El acceso a la luz solar es crucial para los sistemas vivos porque es la principal fuente de energía para la vida. Sin embargo, demasiada luz solar en forma de radiación ultravioleta (UV) puede dañar los tejidos vivos. Por lo tanto, los sistemas vivos tienen estrategias para filtrar parte o toda la radiación ultravioleta. Por ejemplo, algunas plantas que viven en áreas expuestas a largos períodos de luz solar directa tienen superficies reflectantes (como pelos blancos o polvo) que reflejan la luz ultravioleta.

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GreenPod Labs imita la señalización química natural en plantas enteras para mantener los productos cosechados más frescos durante más tiempo.

Beneficios

reducción del hambre
Reducción de residuos
Reducción del uso de químicos sintéticos

Aplicaciones

Almacenamiento de alimentos
Cadenas de distribución de alimentos

Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados

Objetivo 1: Fin de la pobreza
Objetivo 2: Hambre Cero
Meta 3: Buena Salud y Bienestar
Objetivo 12: Producción y Consumo Responsables

El Desafío

Actualmente, entre el 40 y el 60 por ciento de todos los productos que cultivamos se estropean antes de que podamos comerlos, especialmente en áreas sin instalaciones y procesos de almacenamiento en frío desarrollados. Esto desperdicia la mitad de la cosecha de la humanidad, mientras que mil millones de personas en todo el mundo se enfrentan al hambre todos los días.

Esa alta tasa de deterioro también representa una cuarta parte de nuestros suministros mundiales de agua dulce, y una gran cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero, desperdiciados en alimentos que nunca se consumen.

Detalles de la innovación

GreenPod Labs ha ideado una forma de aprovechar las sustancias de señalización naturales únicas de diferentes frutas y verduras y capturarlas en pequeños sobres que se pueden colocar en cajas de productos específicos. Allí, los compuestos se elevan gradualmente en el aire, asumiendo el papel de la planta madre en el envío de señales que esas frutas y verduras vivas leen alto y claro.

A medida que flotan sobre el producto, desencadenan una serie de respuestas químicas o físicas: algunas controlan la apertura de los "poros de respiración", algunas reducen la producción de gases que estimulan la maduración y algunas reducen la producción de enzimas que descomponen las paredes celulares. ralentizando el proceso de maduración (y deterioro).

Otros extractos de plantas en los sobres activan una respuesta natural del sistema inmunológico que resiste los ataques de los microbios.

Los sobres de GreenPod Labs funcionan a temperatura ambiente, manteniendo los alimentos frescos incluso en áreas sin acceso a instalaciones de almacenamiento en frío y cadena de suministro en frío.

Dado que contienen ingredientes naturales y no dejan residuos, no tienen impactos perjudiciales en la seguridad o el valor nutricional del producto. Las pruebas iniciales muestran que los sobres pueden prolongar la vida útil de las primeras frutas y verduras seleccionadas entre un 40 y un 60 por ciento.

Dado que cada tipo de fruta y verdura tiene su propio mecanismo de defensa único, la compañía continúa investigando las señales únicas de otras plantas proveedoras de alimentos.

Modelo biologico

El tomate en su mostrador, la lechuga en su refrigerador, los productos que se derraman de baldes y estantes en cocinas y mercados de todo el mundo... ¡está vivo!

Cuando las piezas se separan y retiran, pierden líneas críticas de comunicación con la planta matriz. Cuando se cosechan, las frutas y verduras pierden el contacto y la comunicación con las plantas en las que crecieron, pero no mueren. Viven durante días, semanas o incluso más, produciendo y descomponiendo sustancias químicas y nutrientes, y respondiendo a diversos aspectos de su entorno.

Las plantas enteras tienen muchos mecanismos de defensa naturales incorporados, que producen y responden a señales químicas para controlar la tasa de maduración y combatir microbios e insectos.

Ray of Hope Prize®

GreenPod Labs recibió el premio 2022 Ray of Hope Prize, que celebra las soluciones inspiradas en la naturaleza que abordan los mayores desafíos ambientales y de sostenibilidad del mundo. Creado en honor a Ray C. Anderson, fundador de Interface, Inc. y líder empresarial y de sustentabilidad, el premio de $100,000 Ray of Hope Prize ayuda a las empresas emergentes a cruzar un umbral crítico para convertirse en negocios viables al ampliar sus historias y proporcionarles financiamiento sin capital. El premio arroja luz sobre las soluciones innovadoras inspiradas en la naturaleza que necesitamos para construir un mundo sostenible y resistente.

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Sun rays filter through the forest canopy and shine upon a rocky creek

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