Los últimos años, investigadores del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) han patentado un sistema de cultivo in vitro de vegetales que mejora los que existían hasta la actualidad. Bajo el nombre de GreenTray®, este nuevo biorreactor se está abriendo para llegar a las empresas y a los equipos de investigación. Y es que, a través del proyecto demostrativo que lleva el mismo nombre, los técnicos de la IRTA han rediseñado el primer prototipo de GreenTray®, que habían producido con impresión 3D, y lo han transformado en un nuevo modelo con mejoras técnicas y que se puede fabricar a través de moldes, cosa que abarata hasta diez veces el coste. Para empresas pequeñas y grupos de investigación, ya está a punto. En el caso de las grandes empresas, una multinacional catalana y una de chilena están probando con éxito la nueva versión de GreenTray®, y el reto es adaptarlo a los procesos industriales automatizados.
“Nuestro sistema ya es moldeable, porque lo hemos dividido en cuatro piezas diferentes. Ahora nos interesa que llegue a las empresas que producen plantas y nuevas variedades con cultivos in vitro a escala comercial. Queremos que sea competitivo”. Lo explica Ramon Dolcet Sanjuan, investigador del Laboratorio de Cultivo in vitro de Plantas de la IRTA Fruitcentre de Lleida, inventor del GreenTray® y participante en el proyecto demostrativo, del cual es responsable Maria Casanovas Castro.
Como el resto de sistemas de cultivo in vitro, GreenTray® es un recipiente, o matraz, donde plantas enteras o porciones de plantas crecen de manera estéril y se nutren con el alimento de un líquido, o medio de cultivo. Pero este sistema es innovador por varios motivos.
Por un lado, las plantas crecen arraigándose en una rejilla colocada sobre una bandeja de plástico. La bandeja está enganchada al tapón. Así pues, al abrir el tapón, las plantas salen sobre la bandeja sin necesidad de extraerlas con pinzas y sin peligro que caigan. Esto ahorra mucho de tiempo de manipulación y mano de obra. Además, el recipiente está colocado de manera horizontal, cosa que permite que las plantas, al crecer verticalmente, puedan ser observadas, tratadas o mesuradas fácilmente.
Por otro lado, también es novedad que el tapón está agujereado porque dos tubos puedan entrar dentro del recipiente. Uno de los tubos aporta el medio de cultivo a partir de una botella externa que se atornilla y desenrosca. Esto minimiza posibles contaminaciones.
Un segundo tubo hace posible que el recipiente tenga una entrada de aire y se reduzca la humedad interior. “Esto soluciona una cuestión no resuelta de los sistemas convencionales: las plantas arraigan y fotosintetizan mucho mejor dentro de un matraz aireado. Con GreenTray® aireamos las plantas a su gusto, cosa que es difícil de conseguir en un recipiente cerrado”, detalla Dolcet.
En resumen, “con nuestro sistema reducimos el tiempo de manipulación y por tanto de cultivo, las plantas crecen muy bien y ahora ya es viable económicamente porque hemos reducido muchísimo el coste de producción”, indica el investigador.
Así mismo, “el hecho que tengamos las plantas más accesibles para trabajar hace posible que inoculamos fácilmente microorganismos para ver si son más o menos resistentes a enfermedades, o evaluamos la tolerancia a condiciones de estrés ambiental, como la sequía o déficits de nutrientes”, remarca. De hecho, GreenTray® es un sistema que puede facilitar los proyectos de investigación en esta línea, tal como revelan los investigadores de la IRTA en un artículo científico publicado este año en la revista Applied Sciences.
En el ámbito comercial, hace décadas que los productores recurren al cultivo in vitro. Lo hacen con dos objetivos principales.
El primero es propagar vegetales que se reproducen por esqueje. Es el caso de la mayoría de plantas ornamentales. “Algunas se reproducen fácilmente a los invernaderos o incluso a casa, pero no es el caso de la mayoría. Hacerlo dentro de un recipiente que está esterilizado de microorganismos, y en un medio con una adecuada composición de nutrientes y hormonas, permite que a partir de un esqueje salgan muchos. De hecho, se hacen millones cada año”, detalla Dolcet.
También, muchas variedades de fruteros se pueden injertar sobre el tronco de un portaempelt justamente porque antes este portaempelt se ha hecho crecer in vitro.
Además, algunos fruteros son híbridos que solo pueden germinar adecuadamente in vitro: “Por ejemplo, ante la sequía y la carencia de nutrientes al suelo, se han hecho híbridos entre almendros y melocotoneros, dos plantas con origen común. Encima de estos híbridos, que resisten mejor la carencia de agua y tienen más capacidad de absorber nutrientes como el hierro, poco disponible a nuestras tierras, podemos injertar almendros, melocotoneros o incluso ciruelos,”, ilustra el investigador.
Así mismo, cultivar in vitro permite coger partes de plantas afectadas por infecciones y sanearlas, de forma que se pueden enviar fuera de Cataluña, o bien importar con la garantía que estarán libres de enfermedades.
Por otro lado, el segundo objetivo del cultivo in vitro es obtener líneas puras, es decir, que sembrando las suyas entonces darán origen a plantas muy similares o iguales entre ellas. ”Por ejemplo, tenemos una planta de pimiento. Hagamos que se fecunde a sí misma, sembramos las entonces, escogemos la planta que más nos gusta, recojamos las entonces, y las volvemos a sembrar y elegimos la que más nos gusta. Y así sucesivamente unas nuevo o diez veces, hasta que la semilla resultante dé lugar a plantas muy similares entre ellas. Este proceso puede durar entre cinco y diez años y, en cambio, in vitro se reduce en un año y medio porque podemos obtener embriones a partir de polen o óvulos no fecundados, que dan lugar a líneas puras, y hacerlo sin contaminaciones ni cruces. Por eso es un procedimiento habitual a las empresas de semillas”, detalla Dolcet.
Viste el alcance del cultivo in vitro de vegetales, los investigadores de la IRTA esperan ampliar las colaboraciones con empresas y centros de investigación porque GreenTray® contribuya a potenciar la calidad y la competitividad de su trabajo.
Para mayor información sobre el proyecto, consultáis este enlace de RuralCat.
Actividad financiada a través de la Operación 01.02.01 de Transferencia Tecnológica del Programa de desarrollo rural de Cataluña 2014-2022.
