Científicos estadounidenses quieren transformar la hierba apestosa en una semilla oleaginosa de temporada corta tolerante al frío similar a la camelina
Los primeros usuarios pueden querer tomarse un poco de tiempo para explicar a los vecinos por qué todo su campo está cubierto por lo que parece, y desde un punto de vista genético, es en su mayoría hierba apestosa.
Lo que puede parecerse a la peor infestación de malezas de la historia puede ser solo un nuevo cultivo de cobertura y una semilla oleaginosa llamada pennycress doméstico, o formalmente, Thlaspi arvense.
John Sedbrook es profesor de genética en la Universidad Estatal de Illinois y uno de los investigadores que trabaja para convertir esta hierba en un cultivo. De alguna manera se hace eco del desarrollo de su pariente vegetal, la canola.
Sedbrook y sus colegas han estado utilizando herramientas de fitomejoramiento como la edición de genes CRISPR para modificar pennycress.
″Hemos llegado al punto en que este cultivo puede ser económico″, dijo.
Al igual que los antepasados de la colza de canola, el pennycress sufre de dos problemas: altos niveles de ácido erúcico antinutricional en el aceite y altos niveles de glucosinalatos, particularmente uno llamado sinigrina, en la comida. Si ha experimentado los efectos de limpieza de los senos paranasales de una buena salsa de rábano picante, está familiarizado con la sinigrina.
Esto limita el valor de pennycress como alimento para animales. Las plantas crudas que contienen glucosinalatos contienen enzimas que las descomponen en productos tóxicos en el cuerpo. Si bien el calentamiento desactiva esta enzima, los glucosinalatos pueden agregar un mal sabor a productos como la leche, por ejemplo, si el ganado lechero se alimenta con harina de colza.
″Ha sido un desafío reducir el contenido de glucosinalato″, dijo Sedbrook. ″(Pennycress) produce tanto glucosinalato, que está programado metabólicamente. Ha sido un desafío reducir eso sin hacer que la planta sea parcialmente infeliz”.
A pesar de los desafíos, los investigadores llevaron la planta de maleza a cultivo domesticado en aproximadamente 10 años, notablemente rápido, dijo Sedbrook, acreditando herramientas como la edición de genes.
″Hemos reducido el ácido erúcico, hemos reducido la fibra, lo que mejora sustancialmente la calidad de la comida, la calidad del aceite también ha mejorado y estamos trabajando en el glucosinalato.″
El pennycress domesticado se comercializa como Covercress, un nombre de marca registrada que Sedbrook espera que eventualmente se convierta en el término genérico para el cultivo, al igual que la canola es ahora el nombre de la colza comestible.
Covercress es una semilla oleaginosa de temporada corta tolerante al frío que produce alrededor del 32 por ciento de contenido de aceite y 20 por ciento de proteína en la harina, similar a la camelina. Sus semillas son de color dorado, que se distinguen fácilmente del negro del pennycress silvestre, y tienen aproximadamente el mismo tamaño que la camelina. Los campos de prueba en Illinois han entregado de 2500 a 3000 libras por acre, lo que supera las 1800 a 2200 libras por acre de camelina.
Si bien el desarrollo hasta ahora es limitado, los investigadores de Montana, Ohio, Minnesota e Indiana están analizando. En una presentación en una conferencia de canola el año pasado, Sedbrook dijo que continúan dando la bienvenida a los colaboradores para desarrollar aún más el cultivo.
Mientras Sedbrook y sus colegas trabajan en una solución genética para el problema del glucosinato, existen medios químicos para hacer que la harina de pennycress doméstica sea adecuada para la alimentación animal.
El químico investigador Roque Evangelista está procesando plomo para un proyecto de pennycress en la Unidad de Investigación de Bioaceites del Centro Nacional para la Investigación de Utilización Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU. en Peoria, Illinois. Está explorando las características de la nueva cosecha y cómo se acumula su comida.
″El primer objetivo, por supuesto, será usarlo en la alimentación″, dijo. ″Tenemos algunos procesos que hemos analizado para reducir la sinigrina en la comida procesada, pero el producto final todavía tiene glucosinalatos más altos que la canola, pero al menos podemos reducirlo significativamente.″
Pennycress tiene otra cosa a su favor: en Illinois, se puede sembrar después de que la cosecha de maíz termine en septiembre y esté lista para la cosecha a fines de mayo, lo que ofrece una tercera fuente de ingresos para los agricultores.
″Así que esa es otra ventaja″, dijo Evangelista. ″Tienes esta tierra que podría producir una buena cantidad de aceite, realmente, en comparación con la soja, y es algo que no restringirá la rotación maíz-soja.″
También ancla el suelo inactivo durante la temporada de invierno. Como cultivo de cobertura, el pennycres doméstico puede reducir la erosión del suelo y usar el exceso de nitrógeno en el suelo, reduciendo la escorrentía de primavera y el nitrógeno que se transporta con ella, lo que puede contaminar la cuenca del Mississippi y causar zonas muertas en el Golfo de México. El cultivo de cobertura también puede ayudar a reducir las emisiones de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero.
Si bien eventualmente puede producir un aceite comestible, el enfoque principal para el pennycress doméstico es el biocombustible, particularmente para áreas como la aviación donde no existen alternativas viables a los combustibles líquidos.
Sedbrook dijo que la aviación comercial solo en los Estados Unidos usa 20 mil millones de galones de combustible para aviones al año; el mundo usa cinco veces esa cantidad.
″Para llegar a la neutralidad de carbono para 2050, necesitamos tener alternativas a la quema de combustibles fósiles″, dijo.
En cuanto a si el pennycres doméstico se extenderá hacia el norte, se pueden encontrar algunas indicaciones en sus orígenes.
En 2002, los investigadores del USDA, Terry Isbell y Steve Cermak, estaban explorando campos en Illinois, buscando un terreno para plantar el cultivo especial de semillas oleaginosas cuphia, que se usa en productos químicos y de cuidado personal.
Isbell notó que parecía haber una buena cantidad de hierba apestosa en casi todos los lugares a los que iban.
″Es común en todo el Medio Oeste. Parece que solo crece. Es una maleza más conocida aquí en Illinois”, dijo Cermak, ahora líder de investigación que trabaja en la misma unidad que Evangelista.
Pennycress es una importación invasiva, nativa de Eurasia. Capaz de manejar condiciones duras, incluidos múltiples ciclos de congelación y descongelación, a lo largo de los años se ha extendido desde el medio oeste de los EE. UU. a través de Canadá y hasta Alaska.
Isbell recogió un montón de las distintivas vainas de disco con muescas y las llevó al laboratorio para buscar perfiles interesantes de ácidos grasos. El análisis no mostró nada especial: el aceite y la harina eran similares a la colza.
″El aceite de soya, creo que en ese momento costaba nueve centavos la libra″, dijo Cermak. ″Así que fue, ‘¿qué haces con algo como esto?’″
Aunque los investigadores en su mayoría dejaron de lado el proyecto pennycress, Isbell continuó jugando con él, trabajando en características tales como lograr que estableciera todas sus semillas a la vez. Luego, en 2008-09, los precios de los combustibles se dispararon y, con ellos, el interés en las fuentes de biocombustibles. Nuevas técnicas de fitomejoramiento aparecieron en línea, haciendo que la tarea de convertir una maleza en un cultivo, si no fácil, al menos factible. Las universidades, los investigadores gubernamentales y la industria se interesaron.
Se forman nuevas empresas para comercializar el nuevo cultivo. Estos finalmente se transformaron en Covercress, que fue comprado este año por Bayer, Bunge y Chevron, lo que lo colocó en una base financiera sólida.
Fuente: THE WESTERN PRODUCER
