15.11.2022 - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Aromas sostenibles de la montaña de los dioses

La química de la ETH Zúrich Michailidou se ve fundando su propia empresa: "Sería un sueño hecho realidad"

La química de la ETH de Zúrich Freideriki Michailidou está desarrollando nuevos procesos para la producción sostenible de ingredientes para fragancias. Como primer paso, estudió los olores de plantas aromáticas raras que sólo crecen en el Monte Olimpo de Grecia.

El olor de un producto influye en nuestra respuesta a él. Por eso no es de extrañar que las fragancias formen parte de más de 25 categorías de productos, desde cosméticos como perfumes, cremas y desodorantes hasta productos domésticos como detergentes y limpiadores. De hecho, el mercado mundial de ingredientes para fragancias tenía un valor de más de ocho mil millones de dólares en 2021.

De los aproximadamente 3.000 ingredientes para fragancias que existen, la gran mayoría no se producen de forma sostenible. Se basan en recursos fósiles y suelen depender de métodos de producción que consumen mucha energía, o en raros casos implican el uso de materiales obtenidos de plantas raras y animales en peligro de extinción.

Freideriki Michailidou cree que ya es hora de que esto cambie. Esta griega de 31 años trabaja como profesora e investigadora en el Laboratorio de Toxicología que dirige la profesora de la ETH de Zúrich, Shana Sturla, y recientemente ha sido becaria del Collegium Helveticum. Michailidou quiere utilizar las últimas técnicas bioquímicas para crear nuevas fragancias -y, sobre todo, sostenibles- a partir de materias primas naturales y renovables.

Esto le permite combinar su pasión por los perfumes, que elabora en su tiempo libre a partir de aceites esenciales, con su interés científico profesional por la química verde: "No puedo ni quiero imaginarme un mundo sin perfumes, pero la producción futura debe ser más respetuosa con el medio ambiente".

Una temprana fascinación por las ciencias naturales

Freideriki Michailidou, Frida para sus amigos, creció en la ciudad de Ioannina, en el norte de Grecia. A los nueve años, ya había desarrollado un amor por las ciencias naturales, jugando con su juego de química y devorando todos los números de National Geographic que caían en sus manos. Su madre es profesora y la animó a seguir su pasión por la ciencia. "Desde muy pronto supe que quería ser química o bióloga", dice Michailidou.

Al final se decantó por la química y estudió en Tesalónica, Lyon y St. Andrews, donde investigó la biocatálisis durante la redacción de su tesis doctoral. Se trata de una tecnología que utiliza enzimas y microorganismos vivos como catalizadores de reacciones químicas. "En la naturaleza, las enzimas facilitan una gran cantidad de reacciones químicas. Es una propiedad inherente a las enzimas que podemos aprovechar en el laboratorio", dice Michailidou.

La biocatálisis estuvo de repente en boca de todos allá por 2018, cuando Frances Arnold compartió el Premio Nobel de Química con George Smith y Gregory Winter por su trabajo sobre la evolución dirigida de las enzimas. Muchos siguen esperando que esto sea lo que haga más verde a la industria química. Una de ellas es Michailidou, que tras trabajar durante un breve periodo en la industria y luego como postdoc en Münster, llegó a la ETH de Zúrich como becaria Marie Skłodowska-Curie en 2019. Ya entonces, la ambición de Michailidou era utilizar la biocatálisis para producir nuevas fragancias sostenibles.

Perfumes hechos con flores raras

Para ampliar la gama de fragancias disponibles, Michailidou eligió un camino arduo. Decidió analizar e imitar las propiedades de unas flores raras que sólo crecen en la montaña más alta de Grecia, el monte Olimpo, donde emiten fragancias únicas.

Nadie más había descifrado los aromas de estas flores tan particulares. Además de crecer a más de 2.100 metros de altura, están protegidas por leyes de conservación que prohíben su recolección. "El reto consistía en recoger las moléculas aromáticas volátiles, que normalmente atraen a las abejas y otros polinizadores, sin dañar la planta", explica Michailidou.

Para afrontar este reto, escaló el Monte Olimpo el pasado verano. Llevó consigo una de las trampas de espacio de cabeza del grupo de Biocomunicación de la ETH, un dispositivo equipado con una campana de cristal o una bolsa de plástico, que se coloca cuidadosamente sobre una planta. Las moléculas de olor se pueden capturar y almacenar para su posterior análisis en el laboratorio.

Michailidou dice que su estancia en el Monte Olimpo fue increíblemente especial: "Me sentí como uno de esos científicos naturales pioneros sobre los que leí durante toda mi infancia".

La promesa de la biocatálisis

De vuelta a la ETH, Michailidou descifró las moléculas en el laboratorio. Gracias a un dispositivo que utiliza la cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas, puede identificar fragancias naturales que nunca antes se habían examinado. Sólo una vez descifradas las estructuras moleculares de las nuevas fragancias puede empezar a imitarlas químicamente.

Para ello, Michailidou está desarrollando una técnica de biocatálisis que aprovecha las materias primas naturales y renovables. A diferencia de muchos catalizadores sintéticos, los biocatalizadores ofrecen una selectividad exquisita y son más respetuosos con el medio ambiente porque funcionan a temperaturas y presiones más bajas y consumen menos energía.

"Las enzimas adecuadas no sólo hacen que la producción de fragancias sea más limpia y segura, sino que también aceleran todo el proceso", afirma Michailidou. Para encontrar estas enzimas, utiliza un método de prueba basado en la evolución natural, pero que también incorpora el diseño de proteínas asistido por ordenador y el aprendizaje automático.

Sin pruebas en animales

El método de Michailidou tiene otra ventaja. El potencial alérgico de los ingredientes de las fragancias puede determinarse sin ningún tipo de prueba en animales. Esto se debe a que se prueban in vitro en el laboratorio utilizando células cutáneas aisladas.

"Hemos incluido las consideraciones de seguridad en nuestro proceso de diseño", afirma Michailidou. En primer lugar, no se utilizan moléculas tóxicas o que puedan provocar una reacción alérgica.

El sueño de inventar perfumes

Michailidou cree que cada vez más los métodos biocatalíticos se prestarán bien a los procesos de producción industrial, incluidas las aplicaciones en los sectores farmacéutico y alimentario. Pero aún queda mucho trabajo por hacer, ya que la biocatálisis sigue siendo demasiado cara en comparación con las alternativas sintéticas.

No obstante, Michailidou no duda de que la demanda de fragancias producidas de forma sostenible es alta. Para corroborar esta impresión, ella y el grupo de investigación sobre el comportamiento del consumidor de la ETH de Zúrich se proponen averiguar qué piensan realmente los consumidores sobre los perfumes y las fragancias naturales. En función de estos resultados, Michailidou podría verse fundando su propia empresa. "Sería un sueño hecho realidad", dice.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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