El futuro pasa por plantas que ‘respiran’ nitrógeno

En menos de tres décadas, la humanidad deberá alimentar a 9.700 millones de bocas y tendrá que hacerlo en un planeta mucho más cálido, más seco y con un clima infinitamente más extremo y variable, un escenario para el que los científicos ya se están preparando.

Y es que los cambios ya han empezado. El año pasado fue el más caluroso desde que hay registros: En Europa, 62.775 personas fallecieron por el calor en 2024 y España fue el segundo país con más muertes por este motivo, según un estudio publicado en Nature Medicine. Prepararse para el escenario que viene es el objetivo del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) donde sus científicos estudian cómo crecen las plantas, cómo se relacionan con los microorganismos y como se adaptan a los cambios ambientales que ya están afectando a nuestras vidas y que comprometen la productividad y la estabilidad de los cultivos agrícolas.

El objetivo del CBGP es buscar soluciones «a problemas que son importantes para la sociedad como paliar los efectos del cambio climático o producir plantas con más capacidad nutricional o más biomasa para alimentar a más personas en el futuro», explica la investigadora del CBGP Mar Castellano. En su laboratorio, estudian cómo las plantas se adaptan al aumento de temperaturas, la intensificación de las sequías o la alta salinidad de los suelos, y, a partir de ahí, tratan de generar nuevas variedades de cultivo —o seleccionar las ya existentes— capaces de crecer en estas condiciones.

¿Y cómo lo hacen? Para responder a los cambios o situaciones ambientales adversas, las plantas cuentan con mecanismos moleculares y proteínas de resistencia que les ayudan a tolerar los estreses ambientales. «Cuando los identificamos, hacemos «pruebas de concepto», es decir, plantas transgénicas que acumulan estas proteínas o activan estos mecanismos y probamos que son eficaces para afrontar estos estreses», detalla Castellano.

Estrés ambiental

Y en paralelo, están intentando transferir esta tecnología a las brásicas, el grupo de verduras que incluyen a la col, el repollo o el brócoli que son «esenciales para la alimentación», subraya Castellano.

No obstante, aunque las proteínas de las plantas son una gran herramienta para mejorar la resistencia de los cultivos, muchas pertenecen a familias que también incluyen alérgenos alimentarios, y el CBGP lo sabe, y por eso cuenta con un grupo de investigación que las evalúa y estudia rigurosamente. Porque aunque no todas las proteínas de defensa son alergénicas, es esencial comprender «qué características convierten a una proteína en alérgeno para garantizar la seguridad alimentaria y respaldar el desarrollo responsable de soluciones biotecnológicas en el ámbito agroalimentario», apunta a EFE Araceli Díaz, investigadora del CBGP especializada en alérgenos.

Respirar nitrógeno

Otro de los proyectos del CBGP es el que dirige el investigador Luis Rubio, cuya propuesta —financiada por la Fundación Gates— intenta modificar genéticamente cereales para que «respiren» nitrógeno del aire para crecer. Aunque el nitrógeno es el principal componente de la atmósfera, apenas hay organismos vivos capaces de metabolizarlo, sólo algunas bacterias pueden hacerlo, gracias a una enzima llamada nitrogenasa de la que carecen las plantas. Una de esas bacterias es Azotobacter vinelandi, la levadura del pan, que es el modelo utilizado por la investigación de Rubio.

En su laboratorio, transfieren los genes de bacterias fijadoras de nitrógeno a plantas con el objetivo.