Microencapsulación, técnica novedosa en beneficio de la agricultura
CIENCIAS DE LA TIERRA / AGRICULTURA ECOLÓGICA.
Brinda protección a los bioinsumos, útiles en la expansión de la agricultura ecológica.
Los bioinsumos son considerados una opción más amigable con el ambiente, ayudan a controlar plagas y enfermedades, su uso mejora la calidad del suelo y son más económicos que los fertilizantes y plaguicidas químicos tradicionales. Son productos hechos a base de células de microorganismos vivos, como bacterias u hongos, muchos de los cuales ya habitan en el suelo.
Uno de los principales problemas de los bioinsumos celulares es que su viabilidad decae rápidamente, es decir, desde que son creados en el laboratorio hasta que son aplicados en el campo pueden perder estabilidad y efectividad en los cultivos. Esto representa pérdidas económicas de 10 mil millones de dólares anuales a nivel mundial.
Las áreas de oportunidad de esta tecnología se enfocan en encontrar microorganismos que se mantengan viables durante todo el proceso de producción, transporte y almacenamiento, así como las adversidades del ambiente y de suelo. Esto, en la actualidad, es un desafío para toda la industria que elabora productos biológicos de uso agrícola.
Una alternativa frente a este problema, es el uso de estrategias de protección celular como la encapsulación. “Es una técnica que consiste en generar cápsulas o recubrimientos que atrapan a las células microbianas y les ayuda a tener una mayor protección ante condiciones adversas, por ejemplo, puede emplearse en células que se utilizan en la agricultura, como organismos fijadores de nitrógeno o aquellos que pueden promover el crecimiento de las plantas”, explica el doctor Carlos Peña Malacara del Instituto de Biotecnología de la UNAM.
La implementación de esta técnica fue la base de la creación de la empresa MicroIN, fundada por la doctora Victoria Conde Ávila, ex alumna del Instituto de Biotecnología, y que tiene como asesor científico al doctor Peña Malacara.
Una técnica innovadora.
El laboratorio donde participa el doctor Peña Malacara tiene más de tres décadas de conocimiento en la bioingeniería de procesos, en particular sobre el estudio de bacterias que son utilizadas como biofertilizantes y en la investigación de biopolímeros. Con base en esta experiencia y la idea desarrollada externamente por la doctora Victoria Conde, es que se generó la tecnología de microencapsulación.
El investigador explica que para lograr esta microencapsulación se inspiraron en lo que existe en el mundo natural.
“En la naturaleza algunos microorganismos, que son los sistemas que nos interesan a nosotros, han generado una serie de mecanismos para protegerse de agresores o condiciones hostiles como altas temperaturas, estrés hídrico, cierto tipo de patógenos. Entonces, esos microorganismos, esas células, lo que hacen es formar cápsulas que las protejan. Esto lo hacen de forma compleja y les toma mucho tiempo, a veces días, semanas o meses, pero les permite mantenerse o sobrevivir en ambientes adversos”.
Lo que los investigadores hicieron en el laboratorio fue brindarles protección a los microorganismos que estudian, a través de una estrategia de microencapsulación especial. Mezclaron las células con polímeros especiales. Posteriormente, utilizando técnicas de secado y adaptación de parámetros lograron encapsular a las células en procesos escalables sin perder viabilidad.
Es decir, los biopolímeros con los que trabajan forman cápsulas estables que rodean a las células para protegerlas y así trasladarlas al campo con todas las características de viabilidad para ser utilizadas y generar beneficios a los cultivos sin morir en el intento.
Esta propuesta —en proceso de patentarse internacionalmente– ofrece ventajas competitivas para los bioinsumos celulares en el agro, que por lo regular se ofertan en formulaciones líquidas, mientras que la propuesta de la doctora Conde Ávila y el doctor Peña Malacara genera formulaciones sólidas de amplia viabilidad.
Los especialistas han detectado hasta un 30% en el incremento del tamaño de las plantas y 20% mayor tolerancia al estrés en organismos tratados con esta tecnología.
Apoyo internacional.
Esta técnica de microencapsulación es la razón de ser de la empresa MicroIN, que el pasado 2024 fue elegida para recibir financiamiento de la iniciativa GRIDX, un fondo internacional de inversión que apoya la generación de empresas de base tecnológica de alto impacto en el área de la biotecnología en toda Latinoamérica.
En 2024, GRIDX eligió 14 empresas latinoamericanas para recibir financiamiento, de las cuales cuatro son mexicanas y tres de ellas han sido impulsadas y creadas por investigadores o exalumnos del Instituto de Biotecnología.
Por: María Luisa Santillán.
Sitio Fuente: Ciencia UNAM