Atacama es el desierto más árido y antiguo del mundo. En la Región de Arica y Parinacota, de tanto en cuando, ese desierto florece y despliega valles. Sus habitantes, hace unos 600 años, desarrollaron prácticas agrícolas, las cuales han mantenido casi inalterables, con escaso o nulo uso de pesticidas. Ahí crecen cultivos ancestrales, como alfalfa, maíz lluteño, papa, maíz blanco y orégano. 

Junto o dentro de estos cultivos, habitan una serie de microorganismos (microbiota), algunos de los cuales les han permitido sobrevivir al paso del tiempo y a las condiciones adversas. UC Davis Chile y la Universidad de Tarapacá (UTA) están desarrollando un proyecto de búsqueda de esos recursos genéticos microbianos para su uso en la agricultura. 

En esos lugares, el “microbioma (el material genético de la microbiota) se ha mantenido amplio y diverso, por lo tanto son interesantes para rescatar los microorganismos y devolvérselos a la agricultura”, comenta Freddy Boehmwald, Coordinador de Desarrollo de Bioproductos de UC Davis Chile.

Por “devolver los microorganismos a la agricultura”, el doctor Boehmwald se refiere a generar bioproductos agrícolas -de origen natural y altamente biodegradables- basados en microorganismos que tengan relaciones beneficiosas con el cultivo. Puede ser de biocontrol: agentes biológicos que protegen a los cultivos contra insectos, hongos, bacterias, virus, malezas y nematodos, pudiendo reemplazar a los pesticidas. También están los bioestimulantes, generalmente bacterias que tienen la habilidad de estimular el crecimiento de las plantas. Finalmente, están los biofertilizantes, que facilitan, de manera directa o indirecta, la disponibilidad de determinados nutrientes, como nitrógeno, fósforo y agua. 

El objetivo de los bioproductos es reemplazar o complementar a los químicos que se emplean en la agricultura hace décadas, para así generar sistemas más sustentables. “Existe un agotamiento del uso de los recursos químicos y muchas plagas son resistentes a éstos. Además, los consumidores, en general, quieren alimentos sin pesticidas o con el mínimo posible. Hay todo un recambio en la agricultura”, añade el doctor Boehmwald. 

En abril de este año comenzó la primera fase de “Biodescubrimiento” de este proyecto: identificaron los sitios que deseaban muestrear. “Después se tomó contacto con sus comunidades para dialogar sobre el proyecto y la forma de compartir los beneficios hacia ellos si hay un desarrollo derivado del proyecto”, detalla Boehmwald. El biotecnólogo añade que todo el proyecto está regido por la Convenio sobre la Biodiversidad Biológica. 

Los investigadores de la UTA y de UC Davis Chile comenzaron a muestrear los valles y cultivos escogidos, como maíz y alfalfa en Molino y orégano en Socoroma (cerca de Putre). El objetivo de esta fase es generar dos colecciones de microorganismos: buscan los que tengan mejores funciones como biocontroladores y como bioestimuladores. Pesquisan en la superficie de los raíces (epífitos) y dentro de la planta (endofíticos).

Luego cultivan los microorganismos en el laboratorio para realizarles una serie de prueba funcionales. Por ejemplo, si tienen la capacidad de fijar nitrógeno o solubilizar el fósforo, son candidatos para bioestimuladores y lo serán para biocontroladores si el hongo o la bacteria puede controlar a otros hongos que son patógenos. Pero, ¿contra qué comparan estos microorganismos? Los hacen competir contra los mejores microorganismos ya disponibles en el mercado… y deben superarlos (benchmarking). Esto lo realizan para maximizar los resultados.

Cada muestra genera una cantidad de información impresionante, que debe transformarse en ‘etiquetas’ (indexación de base de datos), que permitan su trazabilidad para “dirigir la investigación más eficientemente y tomar decisiones”, acota Boehmwald: de dónde fue extraída, de qué lugar de la planta, su información genética y funcional, los resultados de los análisis de fertilidad y de pesticidas, además del análisis químico de la tierra, etc. Acá, es vital la ayuda de un bioinformático. 

Esta fase de biodescubrimiento debiera finalizar a principios de 2018. Luego debería venir la de “Validación y producción”:los mejores candidatos se hacen crecer en mayor volumen (escalamiento) y se prueban directamente en las plantas durante unas dos temporadas para ver si funcionan. Finalmente, sería la etapa de empaquetamiento de los mejores microoganismos en un producto. Por ejemplo, podría encapsularse una bacteria o varias de ellas (un consorcio microbiano), recubriéndolas para mantenerlas vivas. Como cuando consumimos probióticos, pero para la planta. El objetivo final es “generar bioproductos para la agricultura industrial y productiva”, concluye Boehmwald.