Cultivar madera en un laboratorio para frenar la deforestación en el mundo

Probablemente hayas oído hablar de la carne cultivada en laboratorio , de evitar que los animales sean sacrificados y de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero; o que en Australia desarrollen en solo día una madera de 100 años de antigüedad. Bueno, resulta que esto no es lo único que los investigadores intentan recrear en un laboratorio. Un equipo del MIT en los Estados Unidos ya está trabajando en “cultivar” madera sin depender de la luz solar o incluso del suelo.

El proceso es sorprendentemente similar a la carne cultivada en laboratorio. Los investigadores crean estructuras hechas de células vegetales que imitan la madera, pero sin tener que talar bosques. Las células no provienen de árboles sino de una planta con flores llamada Zinnia originaria de México. Luego se convierten en una estructura rígida utilizando hormonas vegetales. Esencialmente «cultivan» la madera.

Planta Zinnia, la elegida.

Eligieron la planta Zinnia porque crece rápido y está bien estudiada. Las células se reprodujeron antes de ser transferidas a un gel para su posterior desarrollo. Una vez que crecieron en volumen, las células se probaron frente a diferentes variables, como el pH y la concentración de hormonas. Será un largo camino para que esto sea rentable, pero el trabajo representa un punto de partida para enfoques novedosos para la producción de biomateriales, reduciendo la presión ambiental de la silvicultura y la agricultura.

Entre 1990 y 2016, se perdieron más de 500 000 millas cuadradas de bosques debido al consumo de madera y la tala de áreas boscosas para acceder a tierras de cultivo.

Los investigadores destacaron una serie de ineficiencias inherentes a la agricultura y la silvicultura, algunas que se pueden controlar, como el drenaje de fertilizantes de los campos, y otras que están fuera del control del agricultor, como el clima y la estacionalidad. Además, solo una fracción de la planta cosechada termina siendo utilizada para la producción de alimentos o materiales.

“La forma en que obtenemos estos materiales no ha cambiado en siglos y es muy ineficiente. Esta es una oportunidad real de evitar toda esa ineficiencia”, dijo Luis Fernando Velásquez-García, quien supervisa la investigación del MIT, en un comunicado . “Las células vegetales son similares a las células madre en el sentido de que pueden convertirse en cualquier cosa si se les induce a hacerlo”.

Para lograr propiedades similares a las de la madera, los investigadores utilizaron una mezcla de dos hormonas vegetales llamadas auxina y citoquinina. Variaron los niveles de estas hormonas para controlar la producción celular de lignina, un polímero orgánico que le da a la madera su firmeza. La composición celular y la estructura del producto final se evaluaron mediante microscopía de fluorescencia.

Los investigadores reconocieron que se encuentran en una etapa muy temprana con estos tejidos vegetales cultivados en laboratorio. Tienen que seguir trabajando en los detalles, como los niveles hormonales y el pH del gel. “¿Cómo trasladamos este éxito a otras especies de plantas? Sería ingenuo pensar que podemos hacer lo mismo para cada especie”, dijo Velázquez-García en un comunicado.

David Stern, biólogo de plantas y presidente del Instituto Boyce Thompson, que no participó en la investigación, dijo a Wired que ampliar el estudio requeriría una «inversión financiera e intelectual significativa» de fuentes gubernamentales y privadas. “La pregunta es si la tecnología puede escalar y ser competitiva en términos económicos o de ciclo de vida”, agregó.

David Bengston is an environmental futurist with the Strategic Foresight Group, Northern Research Station, USDA Forest Service. He can be reached at david.bengston@usda.gov

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El estudio fue publicado en el Journal of Cleaner Production.