Texas A&M evalúa esta planta resistente a la sequía como fuente de ingredientes funcionales, agroquímicos y combustibles renovables, con posibles beneficios para productores rurales
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores de Texas A&M, en Estados Unidos, desarrollan un proyecto multidisciplinario para transformar el nopal o cactus de tuna, considerado frecuentemente una planta problemática en Texas, en materia prima para alimentos funcionales, agroquímicos y biocombustibles. La iniciativa busca aprovechar su resistencia a la sequía y crear nuevas oportunidades económicas para agricultores y comunidades rurales.
El equipo está dirigido por Susanne Talcott, investigadora molecular y profesora del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos de Texas A&M. Su trabajo estudia simultáneamente el potencial agrícola del cactus, su procesamiento industrial, sus posibles propiedades nutricionales y las condiciones necesarias para establecer una cadena comercial viable.
La propuesta parte de una característica agronómica decisiva: el nopal puede producir biomasa en ambientes áridos y terrenos marginales donde otros cultivos enfrentan dificultades por la escasez de agua. Esta capacidad adquiere mayor relevancia ante la intensificación de las sequías y la necesidad de diversificar la producción rural sin desplazar automáticamente cultivos alimentarios establecidos.
Biomasa de nopal para combustibles y productos químicos
Una de las líneas del proyecto experimenta con procesos de fermentación capaces de convertir la biomasa del cactus en ácidos carboxílicos. Estos compuestos pueden utilizarse como componentes básicos para elaborar agroquímicos y combustibles renovables, incluido el combustible de aviación sostenible.
La investigación sobre la conversión está encabezada por Mark Holtzapple, profesor de ingeniería química en el Departamento Artie McFerrin de Ingeniería Química de Texas A&M. El científico destaca la productividad de la planta, su tolerancia a la sequía y su capacidad para desarrollarse en terrenos marginales como ventajas frente a otras materias primas bioenergéticas.
El aprovechamiento de tierras con limitaciones productivas podría reducir la competencia directa entre la generación de energía y la agricultura destinada a la alimentación. Es un planteamiento que también se analiza con cultivos industriales adaptados a tierras marginales, aunque el rendimiento, los costos y las condiciones ambientales deben evaluarse específicamente en cada territorio.
El nopal se incorpora así a la búsqueda de materias primas agrícolas capaces de suministrar carbono renovable a sectores difíciles de descarbonizar. Otras investigaciones han examinado, por ejemplo, el uso de la caña de azúcar para producir combustible de aviación sostenible, con el mismo desafío de equilibrar producción energética, uso del suelo y seguridad alimentaria.
La escala industrial plantea un desafío para los productores
La resistencia del cactus no resuelve por sí sola el principal obstáculo comercial. Una instalación dedicada a procesar biomasa para combustibles necesitaría decenas de miles de acres cultivados con nopal para operar eficientemente, según la información difundida por Texas A&M.
Alcanzar esa superficie requeriría coordinar a numerosos productores, definir métodos de establecimiento y cosecha, asegurar volúmenes constantes y organizar el transporte hacia las plantas procesadoras. También sería necesario ofrecer garantías económicas suficientes para que los agricultores adopten un cultivo cuya cadena industrial todavía está en construcción.
Los investigadores consideran que los ingredientes alimentarios de mayor valor podrían ayudar a superar esta barrera. Estos productos ofrecen márgenes potencialmente superiores a los de la biomasa destinada exclusivamente a combustible y podrían generar ingresos durante el desarrollo de una industria a mayor escala.
El equipo trabaja con agricultores para establecer parcelas experimentales, evaluar sistemas de producción y analizar modelos empresariales, incluida la formación de cooperativas. Durante los próximos cinco años, el proyecto intentará conectar a productores, procesadores y compañías alimentarias interesadas en ingredientes derivados del cactus.
Harinas y bebidas elaboradas con cactus de tuna
La investigación alimentaria se concentra en la estandarización de productos como harina de cactus y bebidas. Para lograr su incorporación comercial, los científicos estudian el sabor, la textura, la composición, la estabilidad y el comportamiento de los ingredientes durante el procesamiento industrial.
Stephen Talcott, profesor y químico de alimentos del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, participa en esta fase. El objetivo es conseguir materias primas consistentes y predecibles, ya que las empresas necesitan saber cómo se comportará cada ingrediente dentro de sus equipos y formulaciones.
La estandarización también permitirá establecer parámetros de calidad y ofrecer mayor respaldo a las características declaradas en los productos. Un ingrediente puede poseer una composición nutricional interesante, pero su adopción industrial será limitada si presenta dificultades de fluidez, altera excesivamente el sabor o no mantiene estable un alimento o una bebida.
El proyecto incluye estudios piloto de nutrición para examinar si los ingredientes derivados del nopal pueden contribuir a regular la glucosa en sangre. Los investigadores contemplan su incorporación en alimentos cotidianos, entre ellos tortillas y bebidas, pero estos posibles efectos deben ser evaluados antes de formular afirmaciones definitivas sobre beneficios para la salud.
Una cadena rural que todavía debe construirse
La iniciativa reúne especialistas de Texas A&M AgriLife Research, Texas A&M Engineering, Prairie View A&M University, Kansas State University, New Mexico State University y Seattle Children’s Hospital. También incorpora conocimientos sobre economía agrícola, comportamiento del consumidor, extensión rural e ingeniería de procesos.
Marco Palma, economista del comportamiento en el Departamento de Economía Agrícola de Texas A&M y director asociado de Agricultura Receptiva en el Instituto para el Avance de la Salud a través de la Agricultura, analiza la aceptación de los consumidores y el posible mercado para los alimentos elaborados con cactus.
El trabajo de extensión será necesario para convertir los resultados científicos en orientaciones prácticas sobre producción, procesamiento, seguridad y requisitos regulatorios. El proyecto no se limita, por tanto, a demostrar que la planta puede transformarse, sino que intenta determinar quién la cultivará, cómo será procesada y qué empresas comprarán los productos resultantes.
La experiencia internacional demuestra que el nopal puede sostener economías rurales, pero también enfrenta riesgos sanitarios. En el norte de África, la cochinilla ha causado graves pérdidas en plantaciones de tuna, lo que subraya la necesidad de integrar vigilancia fitosanitaria y variedades adecuadas en cualquier expansión productiva.
Un cultivo resistente con múltiples vías de aprovechamiento
El proyecto de Texas A&M amplía el conjunto de usos agrícolas estudiados para los cactus. Además de frutas, alimentos, forraje y productos cosméticos, estas plantas pueden suministrar biomasa, compuestos industriales e insumos para la producción rural. En México también se ha investigado el aprovechamiento de cactus como base para biofertilizantes.
La posibilidad de obtener alimentos funcionales y combustibles a partir de la misma materia prima permitiría diversificar los ingresos y distribuir los costos de producción entre mercados diferentes. Sin embargo, la viabilidad dependerá de los rendimientos reales, la mecanización, las necesidades logísticas, los precios y la demanda de ingredientes estandarizados.
Los ensayos de campo y los trabajos con empresas deberán establecer si el cactus puede pasar de recurso subutilizado a cultivo comercial estable. Para los productores de regiones secas, su principal atractivo reside en combinar tolerancia hídrica con varios destinos industriales, aunque la construcción de la cadena de suministro será tan importante como el desarrollo tecnológico.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Texas A&M AgriLife
