por Matt Simon
Como si se tratara de una pintura de valor incalculable, el hermoso remolino azul y verde de un lago o estanque presenta una situación en la que no se debe mirar ni tocar. Es obra de la proliferación de cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, que producen toxinas que son venenosas para los seres humanos y otros animales, especialmente cuando las floraciones corrompen los suministros de agua dulce. Estas toxinas, que los microbios desarrollaron para disuadir a los herbívoros, están vinculadas a la ELA y la enfermedad de Parkinson, además de la parálisis muscular y la insuficiencia hepática y renal. Una de las toxinas, la anatoxina-a, se conoce como factor de muerte muy rápida, en caso de que dudaras de esa toxicidad.
Parecía una pena, entonces, que un helecho altamente nutritivo llamado azolla (que los patos comen en los estanques) hiciera hace mucho tiempo un pacto con una especie de cianobacteria, un “endocianobionte”. Al vivir dentro del helecho, los microbios obtienen refugio y, a cambio, proporcionan a la planta nitrógeno esencial. Últimamente, los científicos han estado haciendo campaña para convertir la azolla, de rápido crecimiento, en un alimento del futuro. Otros imaginan que se convertirá en un biocombustible sostenible y un fertilizante que captura el carbono. Pero es poco probable que estas ideas lleguen muy lejos si las cianobacterias que viven en ella terminan siendo altamente tóxicas.
Un nuevo artículo sugiere que la azolla, también llamada helecho de agua, puede llegar a los platos algún día: un equipo internacional de investigadores descubrió que el endocianobionte no es una cianobacteria típica. “La cianobacteria que vive en la azolla no produce ninguna de estas toxinas, y ni siquiera tiene los genes necesarios para crearlas”, dijo Daniel Winstead, tecnólogo de investigación de Penn State y coautor del artículo. “Así que eso elimina una de esas barreras para su uso como alimento o incluso como alimento para el ganado”.
Esto no quiere decir que cualquiera deba buscar un estanque local, tomar la azolla y comerla a mordiscones. Otros grupos de investigación deben confirmar que la azolla es completamente no tóxica y segura para el consumo antes de que una industria pueda desarrollar y producir la planta para la alimentación. La investigación anterior de Winstead descubrió que, si bien algunas especies de azolla tienen un alto contenido de polifenoles nocivos, una especie nativa del sureste de los Estados Unidos llamada azolla de Carolina tiene niveles mucho más bajos que se reducen aún más a cantidades seguras al cocinarla. La azolla también tiene un alto contenido de proteínas y nutrientes como potasio, zinc, hierro y calcio.
La azolla y las cianobacterias que alberga han desarrollado conjuntamente una relación mutuamente beneficiosa. Flotando al aire libre, otras especies de cianobacterias sintetizan toxinas para ahuyentar a los peces hambrientos. “Para que las cianobacterias vivan dentro de la azolla, no pueden producir esas toxinas o también matarían a la planta”, dijo Winstead. “Entonces, en algún momento, ya no tenía esos genes, y eso es único entre las cianobacterias”.
A cambio de proporcionar alojamiento a los microbios, la azolla obtiene un recurso extremadamente valioso: nitrógeno. Las plantas necesitan ese elemento para prosperar, pero no muchas especies pueden extraerlo de la atmósfera por sí mismas. Los llamados “fijadores de nitrógeno”, como los frijoles y los tréboles, dependen de las bacterias en sus raíces para procesar el nitrógeno y convertirlo en algo que la planta pueda usar para crecer. El endocianobionte hace lo mismo con la azolla, ayudando a potenciar el crecimiento que permite que la planta duplique su biomasa tan rápido como cada dos días.
Winstead dijo que algunos pequeños agricultores ya usan la azolla como fertilizante, y ahora que se confirmó que las cianobacterias no son tóxicas, tal vez la técnica pueda extenderse. Con esa fuente natural de nitrógeno, los agricultores dependerían menos de los fertilizantes sintéticos, cuya producción y uso arroja gases de efecto invernadero y contamina ríos y lagos. La azolla también podría usarse como alimento para el ganado, como ya lo hacen algunos agricultores si no pueden permitirse el alimento tradicional para el ganado y las aves de corral.
En los años 1980 y 1990, los agricultores de China lograron explotar la azolla para ambos fines. Cultivaron azolla en sus arrozales inundados, añadieron peces que se alimentaron de las plantas y luego se los comieron. Pero fue un proceso difícil. Su cultivo requería mucho trabajo, ya que los agricultores debían separar los peces antes de aplicar herbicidas o pesticidas. Cuando los campos se secaron, las cuadrillas incorporaron la azolla a los suelos como fertilizante, pero eso también requería mucho trabajo.
Si bien la azolla puede fijar su propio nitrógeno gracias a sus cianobacterias, necesitaba aplicaciones de fósforo para crecer realmente en los arrozales. “No hay almuerzo gratis”, dijo Jagdish Ladha, un científico del suelo y agrónomo de la Universidad de California en Davis, que no participó en el nuevo artículo. Esos agricultores de China cambiaron a usar fertilizantes sintéticos baratos. Pero la idea detrás de la industrialización de la producción de azolla sería producir la planta a mayor escala y luego envasarla convenientemente como fertilizante o alimento para el ganado.
Además de su potencial en la agricultura, la azolla también podría convertirse en un biocombustible, según Winstead, de forma similar a como se ha utilizado el maíz para producir biodiésel. Ese combustible sería casi neutro en carbono: a medida que la planta crece, secuestra carbono; la quema del biocombustible luego liberaría ese carbono nuevamente a la atmósfera; si se incorporara azolla a los suelos como fertilizante, los agricultores pondrían aún más carbono en el suelo.
Los seres humanos también podrían moldear la azolla como han modificado otros cultivos como el trigo y el maíz, seleccionando los rasgos más deseados, como granos más grandes. “Hay mucho potencial para que la azolla pase por ese proceso”, dijo Winstead, “ya sea creando una variación de azolla que tenga el mejor sabor, o una variación de azolla que tenga la mayor cantidad de vitaminas o la mayor cantidad de proteínas, o tal vez la mejor capacidad de fijación de nitrógeno”.
Grist. Traducción: Mara Taylor