Durante la pandemia de COVID-19, la demanda de desinfectantes de superficies ha aumentado drásticamente, aunque esta industria ya podía presumir de ventas récord. Sin embargo, los desinfectantes sintéticos se enfrentan a fuertes competidores naturales, que los consumidores podrían preferir a los sintéticos. Los protagonistas del día son la paja de trigo, la cáscara de avena y las virutas de abedul.
Una investigación realizada por científicos del Centro de Nanotecnología de la Universidad de Jyväskylä (Finlandia) ha demostrado que la lignina, un polifenol importante para la estructura de las plantas, tiene una gran actividad contra virus y bacterias y tiene todas las posibilidades de convertirse en una alternativa prometedora y respetuosa con el medio ambiente a las sustancias sintéticas para la desinfección de superficies.
Los resultados del estudio se publicaron en el International Journal of Biological Macromolecules y el estudio en sí se realizó en colaboración con Spinnova Oy y CH Bioforce.
El estudio de la Universidad de Jyväskylä empleó un método sencillo de extracción a base de agua para aislar lignina de alta pureza de virutas de abedul, paja de trigo y cáscaras de avena. Este método mantiene un alto contenido fenólico total en los productos y elimina eficazmente las impurezas de carbohidratos.
«Descubrimos que estas muestras de lignina a base de agua demostraron una fuerte eficacia antiviral contra enterovirus sin envoltura, así como una buena actividad contra coronavirus con envoltura y las bacterias examinadas», afirma el profesor de Biología Celular y Molecular Varpu Marjomäki de la Universidad de Jyväskylä.
Además de probar el coronavirus estacional humano (HCoV-OC43) en un laboratorio de nivel de bioseguridad 2 (BSL-2), el equipo de investigación evaluó la eficacia contra el SARS-CoV-2 en un laboratorio BSL-3 en Jyväskylä.
«Los resultados mostraron que las ligninas mostraron una eficacia antiviral significativamente mayor contra el SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, en comparación con el HCoV-OC43, causante del resfriado común. Además, las ligninas tuvieron un efecto inhibidor sobre Staphylococcus aureus y E. coli», explica el estudiante de doctorado Jun Liu, de la Universidad de Jyväskylä.
Utilizando una gama de técnicas bioquímicas y de imágenes clásicas y patentadas, el equipo de investigación pudo estudiar los mecanismos subyacentes.
«Los resultados mostraron que las ligninas inactivan los enterovirus al estabilizar y agregar partículas virales, reduciendo así su penetración en las células huésped y previniendo la liberación del genoma de ARN infeccioso en las células», afirma Marjomäki.
La microscopía electrónica de transmisión y la microscopía confocal mostraron que las soluciones de lignina alteran la integridad estructural de las partículas de coronavirus, reduciendo así su capacidad de unirse a las células huésped e infectarlas. La microscopía electrónica también reveló un efecto pronunciado en la membrana celular bacteriana y la agregación de componentes bacterianos internos. La profesora de biología celular y molecular Lotta-Riina Sundberg cree que esto indica que los grupos químicos activos penetran en las células, lo que finalmente provoca disfunción bacteriana.
«Las investigaciones demuestran que la lignina podría ser una alternativa ecológica a los antimicrobianos sintéticos. Podría utilizarse en recubrimientos, envases y desinfectantes de forma más segura y respetuosa con el medio ambiente», concluyó Sandberg.
Esto brinda a los productores de trigo y avena la oportunidad de convertir los desechos agrícolas en una fuente de ganancias sostenibles y al mismo tiempo proteger la salud humana.
Fuente: Universidad de Jyväskylä. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2025.145736
