Bacterias en lugar de fertilizantes químicos, y sin impactos ambientales

Se trata de la propuesta de un estudio que se dio a conocer durante el Workshop Biopharma and Metabolomics, donde cobraron relieve las investigaciones apoyadas en el marco del acuerdo entre la FAPESP y Agilent Technologies

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Científicos del Laboratorio Nacional de Biorrenovables (LNBR), con sede en el Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM), Brasil, estudian bacterias que promueven el crecimiento de las plantas. Debido a que se los aisló en el suelo, estos organismos tienen potencial de uso como fertilizantes sin contaminar las aguas ni causar alteraciones que perjudiquen al propio suelo, tal como puede ocurrir con los fertilizantes químicos.

Este estudio estuvo coordinado por Juliana Velasco, investigadora del LNBR-CNPEM, y se lo dio a conocer el pasado día 26 de junio, durante el Workshop Biopharma and Metabolomics, realizado en la sede de la FAPESP. Este proyecto es uno de los que cuentan con financiación en el marco de un acuerdo de cooperación suscrito entre la FAPESP y Agilent Technologies.

Luego de aislar bacterias del suelo, el equipo de Velasco empezó a identificar los llamados compuestos orgánicos volátiles (COVs), productos derivados del metabolismo de las bacterias que promueven el crecimiento de las plantas. “El objetivo ahora consiste en investigar y entender de qué manera se altera el metabolismo de las plantas a causa de esas moléculas de señalización”, declaró Velasco a Agência FAPESP.

Durante la primera fase del trabajo se emplearon dos especies de plantas modelos: la Arabidopsis thaliana y la Setaria viridis. Los investigadores seleccionaron las cepas bacterianas que aportaron más al crecimiento de esas plantas y ahora las están probando en arroz, aún en laboratorio.

“De entrada, se hace imposible reemplazar totalmente a los fertilizantes químicos. Pero seguramente podremos disminuir considerablemente su uso al aplicar productos biológicos”, dijo Velasco.

La meta consiste en desarrollar un bioproducto que pueda aplicarse en el suelo en forma sólida (como polvo) o líquida, al principio en cultivo tales como los de caña de azúcar, maíz y arroz. Ya se emplean actualmente tecnologías similares para la fijación del nitrógeno.

Velasco explicó que, en buena parte de los cultivos de soja brasileños, se aplican productos bacterianos como sustitutos de los abonos nitrogenados. El uso excesivo de estos fertilizantes es conocido porque provoca la contaminación del suelo y de los ecosistemas acuáticos, aparte de aumentar la emisión de óxido nitroso, que agrava el efecto invernadero. 

El acuerdo de cooperación

La FAPESP y Agilent Technologies han emitido hasta ahora tres convocatorias a la presentación de propuestas conjuntas, con selección y apoyo a seis proyectos de investigación.

“Esta asociación ha generado oportunidades sumamente interesantes para los investigadores vinculados a universidades e institutos de investigación del estado de São Paulo”, dijo Carlos Henrique de Brito Cruz, director científico de la FAPESP, durante la apertura del evento.

Jim Hollenhorst, director sénior de tecnología de Agilent, comentó que alrededor del 8% de la facturación de la empresa se invierte anualmente en investigación y desarrollo. La mayoría se refiere a lo que la empresa denomina como I&D orgánicos, es decir, dentro de la propia compañía.

“Pero una parte de nuestros laboratorios de investigación se enfoca en innovación a largo plazo, con un riesgo mayor, pero con un potencial muy alto de retorno. No creemos que todas las buenas ideas estén en nuestra empresa, y esta es la principal razón por la cual estamos actuando en el marco de asociaciones como esta, acá y en otras partes del mundo”, dijo Hollenhorst, quien a su vez afirmó en Brasil vislumbra bastante potencial para entablar asociaciones con la empresa. 

Insuficiencia  cardíaca 

Gabriela Venturini dio a conocer otro proyecto que cuenta con el apoyo de la FAPESP y Agilent. La investigadora lleva adelante una pasantía posdoctoral con beca de la FAPESP en el Instituto del Corazón (InCor), del Hospital de Clínicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (HC-FM-USP). En su proyecto estudia productos del metabolismo: en este caso, se trata de los metabolitos que elabora el organismo humano durante la insuficiencia cardíaca.

Este estudio, que cuenta con la coordinación de Alexandre da Costa Pereira, docente de la FM-USP, apunta a entender los procesos que llevan a la insuficiencia cardíaca.

“Sabemos que existen diversas causas −fundamentalmente genéticas− de las enfermedades cardiovasculares, pero no hemos logrado entender aún cuál es la relación de las alteraciones genéticas con el desarrollo de la enfermedad en sí misma”, dijo Venturini.

Por eso en la investigación se cruzan datos sobre los metabolitos con otros sobre proteínas, ARN y otros parámetros recolectados tanto en el suero de la sangre de voluntarios como en modelos celulares. El objetivo es entender mejor cómo se establece la insuficiencia cardíaca, el último estadio de diversas afecciones cardiovasculares, tales como la hipertensión arterial, el mal de Chagas y el infarto del miocardio.

“Los metabolitos reflejan la alteración genética, pero también la alteración ambiental: lo que el paciente come, el aire que respira, los medicamentos que toma. Pese a los avances en los estudios realizados hasta ahora, enfocados en genes o en proteínas, aún no logramos explicar exactamente de qué manera cada proceso lleva a la insuficiencia cardíaca”, dijo.

Según Venturini, la comprensión de cada problema en su individualidad puede llevar a tratamientos más eficaces e incluso a la prevención.

“Hoy en día procuramos prevenir la insuficiencia cardíaca previniendo las afecciones que ocurren antes de su desarrollo, tales como el infarto o la hipertensión. Pero una vez que el individuo desarrolla la insuficiencia, no se puede hacer demasiado. Pese a tantos estudios, la cantidad de casos ha aumentado. Entonces estamos fallando bastante en el tratamiento”, dijo.