¿Qué tienen en común una especie de alga invasora, el suero que queda después de elaborar productos lácteos y una planta de tomate sometida a una sequía severa? A primera vista, muy poco. Pero los primeros resultados científicos del proyecto internacional RESILCROPS apuntan a que estos recursos pueden formar parte de una nueva generación de bioestimulantes capaces de ayudar a los cultivos a soportar mejor el estrés hídrico y ambiental.
Los ensayos realizados hasta ahora han encontrado resultados prometedores. En experimentos de laboratorio, extractos obtenidos de recursos marinos permitieron mantener el crecimiento de levaduras utilizadas como modelo inicial incluso en condiciones de estrés hídrico, con mejoras estadísticamente significativas respecto a los grupos de control.
La investigación dio después un paso más: probar estos compuestos directamente sobre plantas de tomate. Los ensayos realizados en cámaras de crecimiento mostraron que determinadas aplicaciones, entre ellas las basadas en GABA, aumentaron significativamente el peso fresco de las plantas sometidas a déficit hídrico y sequía severa, además de reforzar sus defensas estructurales.
Los resultados abren una posible vía para desarrollar herramientas agrícolas que ayuden a los cultivos a afrontar unas condiciones ambientales cada vez más exigentes, al mismo tiempo que permiten convertir residuos y recursos biológicos infrautilizados en productos de valor para la agricultura.
Del alga invasora al bioestimulante agrícola
Uno de los aspectos más llamativos de RESILCROPS es precisamente el origen de algunos de los compuestos estudiados. El proyecto está explorando la utilización de Rugulopteryx okamurae, una macroalga invasora, junto a cepas nativas de cianobacterias como Lyngbya sp. y Rivularia sp.. El objetivo es valorizar estos recursos y convertir lo que puede representar un problema ambiental en una materia prima con potencial agrícola.
La propuesta encaja en el modelo de economía circular: en lugar de considerar determinados residuos o biomasa marina únicamente como desechos, la investigación busca aprovechar sus componentes para generar nuevas aplicaciones.
En el caso de las algas, sus extractos contienen compuestos que pueden interactuar con los procesos fisiológicos de las plantas y favorecer su respuesta ante condiciones ambientales adversas. RESILCROPS está estudiando precisamente qué sustancias pueden resultar útiles y cómo aplicarlas de manera eficaz.
La importancia de esta línea de investigación aumenta en territorios donde la disponibilidad de agua y las temperaturas extremas condicionan la producción agrícola.
El suero de leche también puede convertirse en una herramienta contra el estrés
El proyecto no se limita a los recursos marinos. Otra de sus líneas de trabajo parte de un residuo de la industria alimentaria: el suero de la leche. Los investigadores han estudiado determinadas bacterias ácido-lácticas presentes en este subproducto para utilizarlas en procesos de fermentación capaces de producir moléculas de interés agrícola.
Entre ellas destaca el GABA (ácido gamma-aminobutírico), un compuesto relacionado con la respuesta de las plantas frente a diferentes situaciones de estrés.
Los trabajos realizados han permitido optimizar estas fermentaciones bacterianas para obtener moléculas defensivas de interés y estudiar posteriormente su aplicación sobre los cultivos.
El objetivo final es que un residuo generado por la industria alimentaria pueda convertirse en una fuente de compuestos destinados a mejorar la capacidad de las plantas para enfrentarse a condiciones ambientales desfavorables.
Los resultados pasan del laboratorio a las plantas de tomate
Una de las claves del proyecto es que los investigadores no se han quedado en los experimentos in vitro. La primera fase permitió seleccionar y evaluar los extractos utilizando levaduras como modelo de cribado. En estas condiciones se comprobó que determinados extractos marinos podían mantener el crecimiento cuando el sistema estaba sometido a estrés hídrico.
Pero para saber si esos resultados podían tener una aplicación agrícola era necesario comprobar qué ocurría en una planta real. Por ello, el proyecto trasladó los ensayos a plantas de tomate cultivadas en cámaras de crecimiento, donde los investigadores pudieron estudiar las respuestas de los cultivos ante condiciones controladas de déficit hídrico y sequía severa.
Esta fase permitió determinar también las aplicaciones foliares óptimas de los compuestos estudiados. Los resultados obtenidos con GABA son especialmente relevantes. En las plantas sometidas a estrés hídrico, su aplicación incrementó significativamente el peso fresco de las plantas y reforzó su defensa estructural.
El resultado apunta a que determinados compuestos obtenidos mediante procesos biológicos pueden ayudar a mantener el desarrollo de los cultivos incluso cuando el agua disponible disminuye.
Una agricultura que aprovecha sus propios residuos
La importancia de estos resultados no está únicamente en conseguir plantas capaces de resistir mejor la sequía. RESILCROPS plantea también una segunda cuestión: de dónde obtener los productos que pueden ayudar a los cultivos.
La utilización de biomasa de algas y residuos de la industria alimentaria conecta la investigación sobre resistencia de las plantas con la economía circular. El objetivo es desarrollar alternativas que permitan reducir la dependencia de determinados insumos químicos sintéticos y aprovechar materiales que actualmente pueden tener un valor limitado o incluso generar problemas ambientales.
En este sentido, la valorización de Rugulopteryx okamurae resulta especialmente significativa. Una especie invasora puede convertirse, mediante investigación y transformación biotecnológica, en una fuente potencial de productos destinados a la agricultura.
La misma lógica se aplica al suero de la leche: un residuo de la industria alimentaria puede convertirse en materia prima para obtener moléculas de interés agrícola.
Canarias, un laboratorio para una agricultura más resistente al cambio climático
El interés de estas investigaciones es especialmente evidente en Canarias, donde la agricultura se enfrenta a limitaciones relacionadas con la disponibilidad de agua y a unas condiciones ambientales que pueden verse agravadas por el cambio climático.
La búsqueda de cultivos más resistentes al déficit hídrico y al estrés térmico forma parte de una necesidad más amplia: desarrollar una agricultura capaz de mantener su productividad utilizando los recursos disponibles de una manera más eficiente.
Los primeros resultados de RESILCROPS todavía corresponden a fases experimentales y será necesario comprobar su comportamiento en condiciones agrícolas más próximas a las de campo. Sin embargo, los ensayos realizados hasta ahora ofrecen una señal positiva: los compuestos procedentes de recursos marinos y del aprovechamiento de residuos alimentarios pueden modificar la respuesta de las plantas frente al estrés ambiental.
El proyecto internacional, cofinanciado por la Comisión Europea a través del programa Interreg Atlantic Area, está liderado por IPNA-CSIC y el IPLA-CSIC. Sus primeros avances serán presentados y debatidos en el marco del proyecto y de las actividades científicas asociadas al consorcio.
El reto ahora es trasladar los resultados obtenidos en el laboratorio y en las cámaras de crecimiento a condiciones agrícolas reales y determinar hasta qué punto estos bioestimulantes pueden contribuir a que los cultivos afronten sequías más frecuentes, temperaturas extremas y una mayor presión ambiental.
La idea de partida resulta sencilla: quizá parte de las herramientas que necesita la agricultura para adaptarse a un clima más seco y cálido no haya que buscarlas lejos. Pueden estar en una alga que llega a nuestras costas o en un residuo que hoy acaba fuera del circuito productivo.
