Ve­ge­ta­les in vi­tro

El cam­bio cli­má­ti­co y la po­ca va­ria­bi­li­dad ge­né­ti­ca po­nen en ja­que a di­ver­sas es­pe­cies ve­ge­ta­les, afec­tan­do gra­ve­men­te a la agri­cul­tu­ra. Por ello, cien­tí­fi­cos de dis­tin­tas par­tes del mun­do bus­can sem­brar en la­bo­ra­to­rios di­fe­ren­tes es­pe­cies.

Muy Interesante (México) - - Sumario - Por Ma­ría Fer­nan­da Mo­ra­les Co­lín

Pa­ra ase­gu­rar la ali­men­ta­ción del mun­do, los cul­ti­vos con­tro­la­dos en la­bo­ra­to­rio son un as ba­jo la man­ga.

El am­bien­te es frío. Re­co­rro el pa­si­llo y ob­ser­vo a mi al­re­de­dor; la es­ce­na es im­pre­sio­nan­te: en lar­gos es­tan­tes blan­cos, ilu­mi­na­dos con lám­pa­ras fluo­res­cen­tes, hay va­rios cien­tos de pe­que­ños fras­cos for­ma­dos uno tras otro; po­drían ser unos cua­tro mil. En el fon­do de ca­da re­ci­pien­te des­can­sa una mez­cla ge­la­ti­no­sa de co­lor os­cu­ro; de ellas emer­gen pe­que­ñas plan­tas que co­mien­zan a bro­tar. Se tra­ta de aga­ves.

En tie­rra, la ger­mi­na­ción de es­ta plan­ta su­cu­len­ta se­ría im­per­cep­ti­ble, pe­ro aquí, en el La­bo­ra­to­rio Re­gio­nal de Bio­di­ver­si­dad y Cul­ti­vo de Te­ji­dos Ve­ge­ta­les en Tlax­ca­la, es la pri­me­ra se­ñal que in­di­ca a las in­ves­ti­ga­do­ras Ana Lau­ra Ló­pez Es­ca­mi­lla y Al­ma Ya­di­ra Mar­tí­nez Ren­dón que to­do mar­cha per­fec­ta­men­te.

Ellas es­tán a car­go del pro­yec­to “Pro­pa­ga­ción in vi­tro de aga­ve pul­que­ro” im­pul­sa­do por la Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma de Mé­xi­co (UNAM), el cual bus­ca que los pro­duc­to­res del mu­ni­ci­pio de Na­na­ca­mil­pa, Tlax­ca­la, com­pren­dan la im­por­tan­cia de de­jar en al­gu­nos ejem­pla­res el quio­te, es de­cir, la va­ra que cre­ce en el cen­tro del ma­guey y da flo­res, ya que és­ta se cor­ta an­tes de que se desa­rro­lle pa­ra po­der ex­traer agua­miel y así pro­du­cir pul­que. Al cor­tar es­te es­ca­po flo­ral, la plan­ta no pro­du­ce flo­res,

no es po­li­ni­za­da y por lo tan­to no da se­mi­llas, los nue­vos ejem­pla­res que cre­cen son sim­ple­men­te bro­tes de la ori­gi­nal; la im­por­tan­cia de las se­mi­llas ra­di­ca en que ca­da una tie­ne in­for­ma­ción ge­né­ti­ca di­fe­ren­te, ha­cien­do que ca­da nue­vo ejem­plar sea dis­tin­to y no una co­pia del an­te­rior. Ade­más, en su la­bo­ra­to­rio, les dan a las se­mi­llas las con­di­cio­nes ne­ce­sa­rias pa­ra que ger­mi­nen de ma­ne­ra ade­cua­da; cuan­do los aga­ves mi­dan más de 10 cen­tí­me­tros, los re­gre­sa­rán a los pro­duc­to­res a fin de que con­ti­núen su cre­ci­mien­to en cam­po. Des­de 2015 el la­bo­ra­to­rio –per­te­ne­cien­te al Ins­ti­tu­to de Bio­lo­gía, ubi­ca­do en la ex fá­bri­ca de hi­la­dos de San Ma­nuel de Mor­com, en el mu­ni­ci­pio de San­ta Cruz– se en­car­ga de cul­ti­var ma­gue­yes in vi­tro.

Plan­tas mi­ma­das

Su téc­ni­ca con­sis­te en lim­piar las se­mi­llas (de for­ma pla­na y co­lor ne­gro, si­mi­la­res a las de la san­día) y ger­mi­nar­las en me­dios de cul­ti­vo, sin al­te­rar su com­po­si­ción ge­né­ti­ca. La se­mi­lla se co­lo­ca en un fras­co con una mez­cla de sa­les mi­ne­ra­les pa­ra que se ali­men­te y crez­ca. Co­mo el en­va­se es­tá ce­rra­do y no hay cir­cu­la­ción de ai­re, a es­ta mez­cla se le adi­cio­na sa­ca­ro­sa co­mo fuen­te de car­bono, y pa­ra so­li­di­fi­car­la se le aña­de un agen­te ge­li­fi­can­te, ade­más de car­bono ac­ti­va­do que evi­ta la oxi­da­ción del te­ji­do. Ca­da fras­co es­tá com­ple­ta­men­te se­lla­do pa­ra evi­tar con­ta­mi­na­ción por hon­gos y bac­te­rias, y que és­tos pue­dan com­pe­tir con la plan­ta por los nu­trien­tes e in­clu­so ma­tar­la.

Al ver ca­da ejem­plar den­tro del re­ci­pien­te pa­re­cie­ra que es un ma­guey ‘nor­mal’; pe­ro no es así. Si ha­bla­mos fi­sio­ló­gi­ca­men­te, son plan­tas ca­pa­ces de ali­men­tar­se por sí mis­mas. A ellas se les pro­por­cio­nan to­dos los nu­trien­tes y por eso, des­pués de que al­can­zan cier­to ta­ma­ño, son sa­ca­das del fras­co y co­lo­ca­das en bol­sas de cul­ti­vo con tie­rra ne­gra (la que se usa co­mún­men­te pa­ra jar­di­ne­ría), a la cual se le agre­gan al­gu­nos sus­tra­tos iner­tes pa­ra dar­le po­ro­si­dad y se pue­da dre­nar fá­cil­men­te el agua. A es­ta eta­pa se le lla­ma acli­ma­ta­ción y sir­ve pa­ra que las plan­tas sean ca­pa­ces de ali­men­tar­se por ellas mis­mas (au­tó­tro­fas), en con­di­cio­nes to­da­vía se­mi­con­tro­la­das por las cien­tí­fi­cas.

És­te es un pa­so cla­ve pa­ra de­ter­mi­nar si so­bre­vi­vi­rán en el in­ver­na­de­ro; al­gu­nas pue­den no adap­tar­se y mo­rir. Des­de que se siem­bra la se­mi­lla has­ta que de­jan es­ta in­cu­ba­do­ra trans­cu­rren en­tre ocho y 10 me­ses.

An­tes de de­jar el ‘ni­do’

Des­pués del lar­go re­co­rri­do por el la­bo­ra­to­rio, ba­ja­mos las es­ca­le­ras y va­mos al in­ver­na­de­ro, don­de otros ejem­pla­res de aga­ve ya es­tán fue­ra de los fras­cos y aho­ra re­po­san so­bre tie­rra en pe­que­ñas bol­sas ne­gras de plás­ti­co. Aquí la tem­pe­ra­tu­ra es per­cep­ti­ble­men­te más al­ta, ha­cien­do alu­sión al cli­ma al que se en­fren­ta­rán cuan­do a fi­na­les de año o prin­ci­pios del otro pa­sen a ma­nos de los pro­duc­to­res, quie­nes ten­drán que cui­dar de ellas has­ta que crez­can los dos o tres me­tros que al­can­zan. Unas plan­tas ser­vi­rán pa­ra ob­te­ner agua­miel y pro­du­cir pul­que; en otras los agri­cul­to­res ten­drán que de­jar que se desa­rro­lle el quio­te pa­ra que dé se­mi­llas y pos­te­rior­men­te és­tas pue­dan ser de­vuel­tas al la­bo­ra­to­rio pa­ra pa­sar por el pro­ce­di­mien­to an­te­rior o for­mar par­te del ban­co de se­mi­llas.

“El cul­ti­vo in vi­tro de plan­tas ayu­da a re­du­cir el es­pa­cio y au­men­tar la pro­duc­ción.”

El rea­li­zar cul­ti­vo in vi­tro a tra­vés de se­mi­llas es fa­vo­ra­ble por­que ha­ce que ca­da ejem­plar sea ge­né­ti­ca­men­te di­fe­ren­te, un as­pec­to im­por­tan­te pa­ra su evo­lu­ción y re­sis­ten­cia.

“La ven­ta­ja es que no­so­tros po­de­mos ob­ser­var có­mo ger­mi­nan per­fec­ta­men­te y en el sue­lo no. Aquí tú ves cuan­do ya sa­lió la pri­me­ra ho­ji­ta. Cul­ti­var in vi­tro nos per­mi­te ha­cer se­gui­mien­tos más es­tric­tos y ha­cer eva­lua­cio­nes más cer­ca­nas; po­de­mos te­ner tam­bién un ma­yor por­cen­ta­je de ger­mi­na­ción, por­que es­tán en con­di­cio­nes más con­tro­la­das que si es­tu­vie­ran en el cam­po”, ex­pli­ca la doc­to­ra Ló­pez Es­ca­mi­lla.

Pro­ble­ma a lar­go pla­zo

La pro­pa­ga­ción in vi­tro no es nue­va. Los pri­me­ros ex­pe­ri­men­tos pa­ra cul­ti­var cé­lu­las ve­ge­ta­les los hi­zo el profesor Roger J. Gaut­he­ret en la dé­ca­da de los años 30 en Fran­cia, pe­ro en los úl­ti­mos años la mi­cro­pro­pa­ga­ción en los la­bo­ra­to­rios se ha he­cho más re­cu­rren­te pa­ra ayu­dar a los pro­duc­to­res de di­ver­sas fru­tas y ve­ge­ta­les a pro­te­ger su pro­duc­ción y a que los pro­ble­mas ac­tua­les que el cam­bio cli­má­ti­co trae con­si­go, co­mo se­quías, al­te­ra­cio­nes en la dis­tri­bu­ción de llu­vias u olas de ca­lor, no les afec­ten.

“El úni­co pro­ble­ma que yo veo es el cam­bio cli­má­ti­co, ya que va a limitar la agri­cul­tu­ra en los pró­xi­mos años; au­na­do a eso, el uso exa­ge­ra­do de fer­ti­li­zan­tes, los sue­los con mu­cha can­ti­dad de sa­li­ni­dad, o la con­ta­mi­na­ción por aguas ne­gras. Es­to ha he­cho que las plan­tas ya no ten­gan una ca­pa­ci­dad de adap­ta­ción tan rá­pi­da co­mo an­tes, por­que son mu­chos fac­to­res con los que ellas tie­nen que lu­char”, opi­na la doc­to­ra Ma­ría Te­re­sa de Je­sús Oli­ve­ra Flo­res, je­fa del La­bo­ra­to­rio de Cul­ti­vo de Te­ji­dos Ve­ge­ta­les de la Fa­cul­tad de Quí­mi­ca de la UNAM, quien des­de ha­ce 22 años ha par­ti­ci­pa­do en pro­yec­tos que in­vo­lu­cran la crea­ción de plan­tas in vi­tro.

En su la­bo­ra­to­rio, en el área des­ti­na­da a res­guar­dar los pe­que­ños fras­cos con sus

crea­cio­nes, se pue­den ob­ser­var eti­que­tas con los nom­bres cien­tí­fi­cos de la es­pe­cie a la que per­te­ne­ce ca­da ejem­plar. Hay de to­do un po­co: piñas, cocos, ca­fé, aga­ve, ki­wi, chi­le se­rrano y al­gu­nas plan­tas or­na­men­ta­les.

A di­fe­ren­cia de sus co­le­gas en Tlax­ca­la, Oli­ve­ra Flo­res ha par­ti­ci­pa­do en pro­yec­tos que van más allá de in­ves­ti­ga­ción y apo­yo a pe­que­ños pro­duc­to­res. Ella co­la­bo­ra con gran­des em­pre­sas que pue­den en­car­gar­le la mi­cro­pro­pa­ga­ción de has­ta 8,000 ejem­pla­res de pa­pa en un mes o la res­tau­ra­ción de zo­nas pro­duc­to­ras de co­co en el es­ta­do de Guerrero que fue­ron da­ña­das por una en­fer­me­dad lla­ma­da ama­ri­lla­mien­to le­tal del co­co­te­ro, la cual se trans­mi­te a tra­vés de un in­sec­to.

En el in­ver­na­de­ro don­de guar­da los ejem­pla­res más desa­rro­lla­dos, las plan­tas de maíz pa­sa­das a sue­lo lle­gan ca­si has­ta el te­cho. Por su par­te, las que da­rán piñas tie­nen tres me­ses de edad y es­tán al­ma­ce­na­das en pe­que­ños con­te­ne­do­res de plás­ti­co que re­cuer­dan una ca­ja de pan­que­ci­llos en un mos­tra­dor; sin em­bar­go, pa­sa­rán al­re­de­dor de ocho o 10 me­ses pa­ra que co­mien­cen a dar el fru­to.

Su la­bo­ra­to­rio se sol­ven­ta eco­nó­mi­ca­men­te con el desa­rro­llo de es­tos pro­yec­tos, pa­ra los cua­les lo pri­me­ro que de­be ha­cer es un ma­pa men­tal de cuán­tas plan­tas tie­ne que co­men­zar a mi­cro­pro­pa­gar pa­ra al­can­zar la pro­duc­ción que el clien­te le pi­de en de­ter­mi­na­do tiem­po, co­mo si fue­ra una fá­bri­ca, y man­te­ner un flu­jo cons­tan­te en ca­da eta­pa del pro­ce­so me­dian­te una pro­duc­ción es­ca­lo­na­da, ade­más de in­ves­ti­gar to­das las ca­rac­te­rís­ti­cas so­bre la plan­ta en cues­tión.

“De una plan­ta nor­mal a una plan­ta in vi­tro mu­chas ve­ces en es­ta úl­ti­ma se acor­ta un po­co el tiem­po de cre­ci­mien­to, por ejem­plo las piñas lo ha­cen más ace­le­ra­da­men­te. En al­gu­nas oca­sio­nes cre­cen más o me­nos igual, de­pen­dien­do de qué es­pe­cie sea. El co­co es una de las que va a cre­cer igual (apro­xi­ma­da­men­te en dos o tres años), la úni­ca di­fe­ren­cia es que de un em­brión po­de­mos te­ner ocho plan­tas, y eso ba­ja los cos­tos de pro­duc­ción”, in­di­ca.

Se­gún la ex­pe­rien­cia de la doc­to­ra Oli­ve­ra Flo­res, es­te ti­po de pro­yec­tos son via­bles por­que, de­bi­do a las con­di­cio­nes im­pre­de­ci­bles que trae con­si­go el cam­bio cli­má­ti­co, se tie­ne que ase­gu­rar la dis­po­ni­bi­li­dad de plan­tas y és­ta se pue­de lo­grar con la ayu­da de téc­ni­cas bio­tec­no­ló­gi­cas co­mo el cul­ti­vo de te­ji­dos, ya que la pro­duc­ción se ha­ce en me­nos tiem­po y se cuen­ta con ejem­pla­res li­bres de pa­tó­ge­nos.

“El cul­ti­vo de te­ji­dos no es ma­gia, es una téc­ni­ca que tie­ne li­mi­ta­cio­nes. Lo que va a ha­cer es que va a co­piar lo que ve­mos en la na­tu­ra­le­za y lo va a po­ten­cia­li­zar.” Oli­ve­ra Flo­res

En ca­da rin­cón

Uno de los pro­duc­tos que su­fri­rán las con­se­cuen­cias del cam­bio cli­má­ti­co se­rá el ca­cao. Se es­ti­ma que pa­ra 2030 su pro­duc­ción se ve­rá gra­ve­men­te afec­ta­da por el au­men­to de un gra­do en la tem­pe­ra­tu­ra, con ello su pre­cio se ele­va­rá tan­to que pa­sa­rá a ser un pro­duc­to de lu­jo. En Co­lom­bia, los in­ves­ti­ga­do­res del Gru­po de Bio­tec­no­lo­gía de la Uni­ver­si­dad de An­tio­quia bus­can que es­to no ocu­rra apo­yán­do­se en la bio­tec­no­lo­gía.

Es­te gru­po de cien­tí­fi­cos aís­lan al­gu­nos te­ji­dos de la se­mi­lla del ca­cao que es­tán en cons­tan­te re­pro­duc­ción y, a di­fe­ren­cia

de las in­ves­ti­ga­do­ras me­xi­ca­nas que po­nen sus se­mi­llas en un me­dio ge­la­ti­no­so, ellos lo ha­cen en uno lí­qui­do que cons­ta de di­ver­sos nu­trien­tes, ami­noá­ci­dos esen­cia­les y vi­ta­mi­nas, a los que agre­gan otras sus­tan­cias que es­ti­mu­lan la se­pa­ra­ción de las cé­lu­las.

Ade­más su téc­ni­ca es di­fe­ren­te: en lu­gar de que es­tén su­mer­gi­das to­do el tiem­po en el me­dio, lo ha­cen por pe­que­ños lap­sos va­rias ve­ces al día; a es­te mé­to­do se le co­no­ce co­mo sis­te­ma de in­mer­sión tem­po­ral.

Lue­go de un mes, las plan­tas se pa­san a un bio­rreac­tor (re­ci­pien­te en el que se lle­van a ca­bo pro­ce­sos quí­mi­cos) y se les apli­can con­di­cio­nes es­pe­cí­fi­cas de luz y tem­pe­ra­tu­ra pa­ra sa­car la bio­ma­sa, los po­li­fe­no­les (com­pues­tos con pro­pie­da­des an­ti­oxi­dan­tes) y los áci­dos gra­sos (com­po­nen­tes de las gra­sas y los acei­tes), pues con ellos se pue­den fa­bri­car cho­co­la­tes co­mo los que co­me­mos hoy en día.

El nom­bre de la mar­ca que re­ci­ben las plan­tas crea­das en es­ta uni­ver­si­dad co­lom­bia­na a tra­vés de pro­pa­ga­ción in vi­tro es Ca­ca­wa, y con ella se tra­tan de ami­no­rar los pro­ble­mas que tie­ne la ca­de­na pro­duc­ti­va co­lom­bia­na de ca­cao. En­tre ellos des­ta­can los al­tos ni­ve­les de plu­vio­si­dad, la fal­ta de re­no­va­ción de los cul­ti­vos y el en­ve­je­ci­mien­to de és­tos, lo cual pro­vo­ca que sean sus­cep­ti­bles a en­fer­me­da­des co­mo la mo­ni­lia­sis (cau­sa la apa­ri­ción de una ca­pa blan­ca en la su­per­fi­cie) y es­co­ba de bru­ja (afec­ta los te­ji­dos y cau­sa de­for­ma­cio­nes), las cua­les pro­vo­can en­tre el 10 y el 95% de las pér­di­das del cul­ti­vo.

Los in­ves­ti­ga­do­res tie­nen co­mo pro­pó­si­to lo­grar una pro­duc­ción rá­pi­da me­dian­te las téc­ni­cas in vi­tro y con ello eli­mi­nar la de­pen­den­cia climática y el efec­to de las pla­gas y en­fer­me­da­des, pa­ra ayu­dar a re­sol­ver las ne­ce­si­da­des de es­te sec­tor en aquel país su­da­me­ri­cano.

Del la­bo­ra­to­rio ha­cia el mun­do

Así co­mo ellos, in­ves­ti­ga­do­res de otros paí­ses han po­di­do crear ve­ge­ta­les in vi­tro, co­mo es el ca­so de los pro­yec­tos fi­nan­cia­dos por el Ban­co In­te­ra­me­ri­cano de Desa­rro­llo (BID) que bus­can me­jo­rar la pro­duc­ción de ca­fé, pa­pa y tri­go, o el de la em­pre­sa ar­gen­ti­na Tec­no­plant, que ha tra­ba­ja­do con yerba ma­te, vid, fram­bue­sas y arán­da­nos.

Po­co a po­co es­ta téc­ni­ca se va po­pu­la­ri­zan­do en dis­tin­tas par­tes del mun­do y a la lar­ga po­dría tra­du­cir­se en gran­des be­ne­fi­cios a la agri­cul­tu­ra, sir­vien­do co­mo com­ple­men­to pa­ra ayu­dar­le en pro­ble­mas di­fí­ci­les de so­lu­cio­nar me­dian­te los mé­to­dos tra­di­cio­na­les. Por ejem­plo, si se ne­ce­si­tan ob­te­ner ca­rac­te­rís­ti­cas es­pe­cí­fi­cas de una es­pe­cie, se ha­ce una se­lec­ción de las se­mi­llas, pe­ro sin in­te­grar mé­to­dos de mo­di­fi­ca­ción ge­né­ti­ca. Es de­cir, una plan­ta in vi­tro es igual que una de cam­po, só­lo que a ella se le dan es­tí­mu­los pa­ra que en el la­bo­ra­to­rio ha­ga más rá­pi­da­men­te lo que ha­ce en la na­tu­ra­le­za.

BLAN­CO Y NE­GRO. Las se­mi­llas del ma­guey que sir­ven pa­ra dar nue­vos ejem­pla­res son las ne­gras; las blan­cas no son ap­tas pa­ra ello.

CUIDADITO. En las cam­pa­nas de flu­jo la­mi­nar los ejem­pla­res se cam­bian a un re­ci­pien­te más gran­de o a tie­rra. To­do es­tá es­te­ri­li­za­do.

CRE­CE Y CRE­CE. A los ejem­pla­res de ma­guey se les dan en el fras­co los nu­trien­tes ne­ce­sa­rios pa­ra cre­cer y lue­go son sem­bra­dos en tie­rra.

ORI­GEN DIS­TIN­TO. En el La­bo­ra­to­rio de Cul­ti­vo de Te­ji­dos Ve­ge­ta­les hay plan­tas de pi­ña, ajo, chi­le se­rrano, co­co, ki­wi y ca­fé, en­tre otras.

HAS­TA EL TE­CHO. Plan­tas de maíz en el in­ver­na­de­ro de la Fa­cul­tad de Quí­mi­ca, en Ciu­dad Uni­ver­si­ta­ria.

CA­SI LIS­TO. Pa­sa­rán al­re­de­dor de 10 me­ses pa­ra que es­tas plan­tas de pi­ña que es­tán en el in­ver­na­de­ro co­mien­cen a dar el fru­to.

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