El post de hoy es obra de Lara Surián, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.
Es probable que cuando se habla de bacterias a la mayoría de los lectores se le venga a la cabeza enfermedades y peligro, ¡pero estos diminutos seres también producen grandes beneficios para los humanos! La fermentación de la leche para formar yogurt o queso es un ejemplo, pero las bacterias también son capaces de ser utilizadas como fertilizantes o concretamente, bioestimulantes: microorganismos que actúan sobre la planta, promoviendo la absorción de nutrientes, el crecimiento y la resistencia ante diferentes tipos de estreses que las plantas puedan sufrir.
Las bacterias secretan moléculas que pueden afectar a la planta o el suelo sobre el que se asientan. Los ácidos orgánicos, como el cítrico o el glucónico, son ejemplos de una sustancia que actúa sobre el suelo ayudando a liberar el fósforo y facilitando que la planta pueda absorberlo con mayor facilidad. Y esto es importante porque el fósforo (P), junto al potasio (K) y al nitrógeno (N) es la trinidad de los nutrientes que necesita una planta para su correcto desarrollo. Sin lugar a duda, si alguno de los lectores decide leer la composición de cualquier fertilizante encontrará estas tres letras, con más o menos añadidos.
Pero… ¿Por qué se necesita liberar el fósforo? Pues porque cuando este elemento se encuentra en suelos básicos tiende a unirse a otros elementos como el calcio o el magnesio, lo que lo vuelve muy difícil de absorber por parte de la planta. Mas, cuando el suelo es ácido se separa del calcio y del magnesio y la planta lo obtiene fácilmente. Esta es la función que ejercen las bacterias fertilizadoras productoras de ácidos orgánicos: acidificar el suelo para proveer a los cultivos de un adecuado suministro de fósforo.
Actualmente, en la agricultura lo que se utiliza son fertilizante fosfatados, la idea es que al añadir grandes cantidades de fósforo al suelo una pequeña fracción de este podrá ser utilizado por la planta. Sin embargo, el abuso de estas sustancias produce un aumento de la actividad minera para obtener el fósforo, ya que es un recurso finito, con la acumulación de metales pesados y la liberación de gases tóxicos que ello conlleva. Así como la eutrofización, el crecimiento desmesurado de plantas y algas acuáticas en lagos y ríos que disminuyen la cantidad de oxígeno disuelto en el agua y provoca la muerte de fauna y flora por igual. El exceso de fósforo además puede facilitar la infección de los cultivos por parte de diversos patógenos y alteran la estructura y microfauna del suelo, generando una pérdida de fertilidad.
Pero aun así necesitamos el fósforo, sin él el crecimiento de los cultivos puede disminuir entre un 40 y un 70%, mientras que el rendimiento hasta un 15%. Lo que sin duda repercutiría en el bolsillo de los consumidores que verían incrementado el precio de las frutas y las verduras en los supermercados. Por ello hacer uso de bacterias modificadas genéticamente que puedan producir ácidos orgánicos de manera eficiente es una propuesta muy interesante, aunque hay un pequeño problema: cuando se suele añadir una bacteria nueva al suelo esta suele morir rápidamente.
Todos somos conscientes de lo complicado que puede llegar a ser introducirse en un grupo que ya está formado, y a las bacterias les pasa lo mismo. Cuando el ambiente del suelo ya está definido es improbable que nuevos tipos de bacterias puedan abrirse paso y pasar a formar parte de la comunidad. Por ello, ¿qué tal si en vez de introducir la bacteria directamente hacemos que las bacterias nativas del suelo adquieran las capacidades que queremos? Así grupos ya asentados ganarían la capacidad de funcionar como bioestimulantes.
Para conseguir esta hazaña se pueden utilizar plásmidos conjugativos, pequeñas moléculas de ADN circular que pueden replicarse independientemente y que además pueden transferirse entre bacterias de distintas especies. De esta manera, aunque las bacterias modificadas no perdurasen en el suelo más de unos días o semanas, los genes responsables de producir los ácidos orgánicos serían continuamente trasmitidos de unas a otras y se conservarían, ejerciendo su efecto de manera estable y continuada.
Esta estrategia permitiría aprovechar mejor el fósforo preexistente en el suelo y limitar el uso de fertilizante fosfatados preservando el suministro de este recurso y mejorando la producción de los cultivos incluso en condiciones de deficiencia de fósforo.