Moléculas extraídas de microalgas aceleran la germinación de las semillas

Una solución desarrollada por una startup paulista con el apoyo de la FAPESP promueve el desarrollo y el alargamiento de las raíces y de la parte aérea de las plantas

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – Los cambios de planes forman parte del día a día. Y cuando se producen en una empresa, en general se conoce a esta acción como pivotar: la compañía cambia de dirección o de propósito para alcanzar el éxito y su sostenibilidad en otro segmento. Fue precisamente esto lo que sucedió con la startup Insuma Biotecnologia, con sede en la ciudad de Araraquara, en el estado de São Paulo, Brasil.

Cuando la bióloga Flávia Bottino puso en marcha la empresa, tenía la intención de dar respuesta al cuestionamiento de sus alumnos y demostrarles en la práctica cómo aplicar la ciencia en un negocio. Así fue que surgió la idea de aplicar microalgas para separar el dióxido de carbono y el metano existentes en el biogás, un biocombustible elaborado con base en la descomposición de materiales orgánicos de origen vegetal o animal.

De entrada, el objetivo de la investigadora consistía en separar el metano del dióxido de carbono para utilizarlo de manera más eficiente. “El metano es un gas con un gran potencial energético, pero termina utilizándoselo con fines de escaso vuelo. Por eso la propuesta consistía en utilizar las microalgas en una biorrefinería, a los efectos de separar esos dos componentes mediante un proceso biológico.”

Tal elección no era al azar: basta con recordar que ese biogás tiene una relación directa con el cambio de matriz energética y la adopción de combustibles renovables, que actualmente se discuten en todo el mundo. “Por ser un cultivo que fija dióxido de carbono a través de la fotosíntesis, posee una relación directa con los debates sobre el calentamiento global y los cambios climáticos.”

Un mes antes de poner en marcha el proyecto de investigación, con el apoyo del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, la investigadora participó en un programa de emprendimientos mantenido por la fundación paulista: el PIPE Emprendedor. Fue entonces cuando se dio cuenta de que esa idea, si bien gozaba de una amplia aceptación en el mercado, no era viable. “Verificamos que las compañías que separan los componentes del biogás emplean una membrana para concretar este proceso”, comenta Bottino. “Pensamos entonces en orientar la solución hacia las pequeñas empresas, pero no existen acá en Brasil gasoductos suficientes como para que transporten el metano y lo utilicen posteriormente.”

Asimismo, la investigadora conversó con la importadora de la membrana destinada a la separación del biogás. “Manifestaron interés en la tecnología, pero solamente a largo plazo, porque actualmente no cuentan con un gasoducto para transportar el biometano”, afirma. “El contacto que nos llevó a abandonar la idea de esa solución fue el de Global Environment Facility (GEF) Biogás: ellos dejaron claro que no existe actualmente una estructura para ello en Brasil y que la empresa no sobreviviría con ese servicio.”

Un nuevo proyecto

Por eso el paso siguiente consistió en utilizar las microalgas en pruebas para la extracción de biomoléculas de interés comercial. El equipo se concentró en la posibilidad de mejorar los cultivos de distintos alimentos. “Una de esas moléculas promueve la germinación más rápida de las semillas: en tres días se concreta el desarrollo y el alargamiento de las raíces, como así también de la parte aérea. Todo esto se concreta en un medio inerte, de acuerdo con lo que recomienda el Ministerio de Agricultura de Brasil.”

La literatura concerniente al uso de microalgas en el agronegocio es vasta, pero el reto radica en la producción a escala. “Cuando se aumenta la escala, cambia el comportamiento de las moléculas: no es como producir en un tubo de ensayo. Es necesario monitorear las variables que interfieren allí, cosa que redunda en costos para el sistema. En estos momentos estamos procurando precisamente optimizar el proceso de obtención de las moléculas para abaratarlo.”

Las pruebas iniciales se concretaron con maíz, lechuga y pimientos. “Los pimientos tienen demanda acá en la zona y es sumamente difícil cultivarlos, pues sus semillas son sensibles y desarrollan hongos muy fácilmente”, dice Bottino. “No se desarrollan bien como las otras, pero aun así tuvieron un desarrollo bastante interesante mediante el empleo de las microalgas.”

Los investigadores han logrado aclimatar a las microalgas a un medio de cultivo alternativo. “Las cepas de microalgas que empleamos son versátiles y se adaptan bien”. La solución de la startup no le añade productos químicos al cultivo. “Le agregamos nutrientes, fundamentalmente nitrógeno y fósforo. Para crecer en ese medio, las microalgas extraen esos químicos de allí y los almacenan. Cuando aislamos esas moléculas, ya han secretado hormonas, aminoácidos y otras moléculas que impulsan el crecimiento de las hortalizas.”

El objetivo de la empresa es atender a los pequeños productores. “Especialmente a aquellos que cultivan hortalizas, pues los resultados de las pruebas fueron muy alentadores”, detalla la investigadora. “Le apuntamos fundamentalmente al segmento de orgánicos. Esos productores seguramente sacarán réditos económicos, pues existe un desarrollo muy bueno de las raíces y las plantas adquieren fuerza para crecer mejor.”

En simultáneo, la startup ha venido siendo consultada para poner a prueba esta solución en la germinación in vitro de otros cultivos. “Pretenden emplear estos metabolitos que aislamos para promover su crecimiento más rápido y efectivo antes de llevarlos al campo.” Asimismo, la empresa aspira a crear un banco de microalgas que aporten distintos perfiles bioquímicos. De este modo, será posible aislar moléculas diferentes y obtener otros productos.

Más incentivos

El proyecto de extracción de biomoléculas en general fue aceptado también en el marco de un programa de fomento a startups de la Alcaldía de Araraquara. “Quedamos aprobados en el primer puesto y empezamos a recibir esos recursos para costear los servicios. Es un incentivo que ayuda en lo que hace a los costos con el material de consumo del laboratorio.”

Los investigadores han realizado ya un experimento de germinación en macetas. “Las plantas están creciendo muy bien. Aparte, como no existe una fórmula química, esta solución es sostenible y posee afinidad con la agricultura regenerativa.”

El sistema está siendo ahora sometido a pruebas de campo. El próximo paso consiste en contar con la estructura de laboratorio necesaria como para permitir el crecimiento de los microorganismos, optimizar su cultivo y producir a escala. “Actualmente es posible que lograse atender a una cooperativa con unos 50 productores. Con un laboratorio estructurado, en dos o tres años, estaría preparada como para atender a toda la macrorregión de Araraquara. Y en el futuro, dentro de unos cinco años, la idea es atender a todo el Cinturón Verde paulista.”