La fiesta de los monstruos. Aplicaciones curiosas de la biotecnología vegetal

Cinco cosas que posiblemente no sabías de Beetlejuice, a 30 años de su  estreno - LA NACION

Beetlejuice es un bioexorcista coqueto que se trata la piel y el pelo con glicina extraída de células madre de algodón arábigo para estar guapo en su primera experiencia sexual en sesenta años en el prostíbulo Dante’s Inferno Room. Y no solo le beneficia por ese brillo verde crepuscular tan sensual en el mercado de la necrofilia, sino que además el producto desarrollado por Phyture Biotech le protege de la luz solar y del fotoenvejecimiento —indicado en el capítulo 666 del manual para el antiguamente fallecido—.

Y es que la biotecnología no solo ha llegado al mundo de los muertos, la biotecnología está pero que muy viva. Y tanto es así que ha acabado por adaptarse, tras una etapa ideal de herramienta salvadora, al verdadero modo de hacer del hombre. Digo salvadora porque la biotecnología se erigió como posible herramienta de la lucha contra el hambre o la cura de enfermedades antes intratables. Pero como bien observó Ortega y Gasset, las necesidades del hombre no son solo las necesidades vitales. Y así la técnica, en este caso la biotecnología, vendría a ser «la adaptación del medio al sujeto», y no del sujeto al medio; es «no resignarse contentándose con lo que el mundo es». Pero es que en el hombre la necesidad abarca lo necesario objetivamente y lo superfluo, porque este define el estar como un estar bien en el mundo. Y la biotecnología ha pasado de baluarte salvador contra el hambre y la enfermedad a ocuparse también de otras necesidades relacionadas con el bienestar —véase el cosmético antiedad y fotoprotector que usa Beetlejuice—. Y aunque ya he recopilado algunas aplicaciones curiosas en anteriores números que se enmarcan en este contexto nuevo, ocioso y menos vital, como el nacimiento de verdaderas rosas azules, hay otras que por curiosas merecen ser contadas.

Todos los clientes del Dante’s Inferno Room son obligados a usar glicina extraída de células madre de algodón arábigo antes de entrar. Crédito: Warner Bros. Pictures.

Winter lady

Si troceas una manzana, durante el tiempo que tardas en otras labores de cocina o en terminar de comerla se produce en la superficie expuesta un fenómeno de pardeamiento ocasionado por la reacción del oxígeno del aire con compuestos fenólicos de la pulpa. Esta oxidación, que tiñe la carne de tonos marrones parecidos al óxido del hierro, está mediada por una enzima, la polifenol oxidasa, cuya cantidad en las diferentes variedades de manzana ha sido objeto de mejora debido al obvio interés por mejorar la imagen del producto de cara al consumidor, y porque el pardeamiento produce aproximadamente un 2% de pérdidas por magulladuras y cortes en el proceso de transporte. Pero en este caso, la mejora clásica nunca ha conseguido eliminar o, al menos, reducir suficientemente el contenido de enzima como para que no se produzca oxidación.

Existe una técnica biotecnológica que permite reducir, aunque el término científico sería silenciar, la expresión de un gen —que codifica una proteína, en este caso la polifenol oxidasa— mediante la introducción del mismo gen al derecho, al revés, o parte del mismo. Y esto mismo es lo que ha conseguido una empresa canadiense especializada en frutales, Okanagan Specialty Fruits, que ha desarrollado variedades de Granny Smith y Golden con niveles tan bajos de la enzima que el pardeamiento no llega a producirse. Han denominado a sus manzanas como manzanas Arctic o árticas y venden sus productos en los supermercados —y en Amazon— de Estados Unidos y Canadá en forma de cortes frescos y de snacks de manzana deshidratada.

Las manzanas Arctic (derecha) no pardean al cortarse y están disponibles en apetecibles (¿?) snacks de manzana deshidratada. Crédito: Okanagan Specialty Fruits.

Don´t call me nigger, whitey

La manzana no es el único vegetal objeto de pardeamiento. La patata también lo sufre, ya sea por el corte en la preparación de alimentos o, más importante en el tubérculo, por la aparición de manchas negras por hematomas causados ​​por el impacto y la presión durante la cosecha, el transporte y el almacenamiento. La empresa americana Simplot decidió utilizar la misma técnica de silenciamiento para evitar este proceso, pero en su caso decidieron disminuir la cantidad de asparagina y de azúcares reductores que son dianas del proceso de oxidación como los compuestos fenólicos en las manzanas.

En este caso, sin embargo, la patata resultante, que denominaron patata Innate o innata, consigue un doble objetivo que va mucho más allá del simple valor estético y comercial. Y es que la asparagina y los azúcares reductores forman –lo cual ocurre también en el café o en el trigo– en el proceso de cocinado a altas temperaturas un producto químico que poco a poco suena en los hogares como compuesto a evitar. Esta es la ya famosa acrilamida, clasificada por las agencias de alimentación europea y americana como probablemente carcinógeno —segundo nivel más alto de evidencia de que el producto causa cáncer—. Así, en el proceso de evitar el pardeamiento, Simplot desarrolló una patata que produce de un 50 a un 80% menos de acrilamida al cocinarse —en su segunda generación han conseguido disminuirla más de un 90%— y que se vende en los supermercados estadounidenses envasada como patata White Russet.

Sell Sheets
Aunque parece que llevan años, ambas patatas llevan 30 minutos cortadas. Crédito: Simplot. 

Oh, Susanna

El mundo entero se rio en 2013 de un grupo de investigadores japoneses tras ganar el Ig Nobel de química. Para establecer un contexto, los Ig Nobel, juego de palabras que remite a ignoble o innoble, son los Razzies de la ciencia, un premio a la investigación más sorprendente, ridícula o insólita en cada categoría. Merece la pena recopilar los premios otorgados en 2013. En medicina, se otorgó el premio a una evaluación acerca de los efectos de escuchar ópera en ratones que han recibido un trasplante de corazón; en psicología, a un trabajo que confirma experimentalmente que la gente que cree estar ebria también cree que es atractiva; en biología y astronomía, al descubrimiento de que cuando los escarabajos peloteros se pierden pueden encontrar su camino utilizando la Vía Láctea; en ingeniería de la seguridad, a la patente de una escotilla para aviones que hace caer a posibles secuestradores en una cápsula especial con paracaídas que es expulsada del avión; en física, al trabajo que describe que algunas personas están físicamente capacitadas para correr sobre la superficie de un estanque en la Luna; en probabilidad, al descubrimiento de que cuanto más tiempo esté una vaca tumbada, más probabilidades tiene de levantarse pronto, y de que una vez esta se ha levantado, no se puede predecir fácilmente cuando va a volver a tumbarse; en salud pública, a las técnicas médicas no recomendadas para personas a las que se les ha amputado el pene o cuyo pene ha sido parcialmente comidas por un pato; y en paz, a la policía y al presidente bielorrusos Lukashenko, por prohibir aplaudir y arrestar bajo ese cargo a un hombre manco. Y como decíamos, en química se otorgó el premio a dicho grupo de investigadores japoneses por descubrir que el proceso químico por el cual se forma el factor lacrimógeno de las cebollas –compuesto de defensa azufrado y volátil responsable del estímulo de producción de lágrimas por la formación de ácido sulfúrico en el ojo– es distinto a lo que se pensaba por aquel entonces y proponer la futura producción de cebollas que no hagan llorar mediante la manipulación de este proceso.

Patente ganadora del premio Ig Nobel 2013 en ingeniería de la seguridad. Representa una escotilla para aviones que hace caer a posibles secuestradores en una cápsula especial con paracaídas que es expulsada del avión. Crédito: Gustano A. Pizzo, Anti hijacking system for aircraft, US Patent #3811643.  

La máxima de los Ig Nobel es la de premiar investigaciones que “primero hacen reír a la gente, y luego la hacen pensar”, y hay casos en los que una investigación premiada ha resultado después más importante de lo que se hubiera esperado. Por ejemplo, Bart Knols ganó en 2006 el Ig Nobel por demostrar que los quesos con olor a pies atraen a los mosquitos de la malaria —que sienten una preferencia por picar en los tobillos y los pies—. Y durante un tiempo se utilizaron estos quesos como trampas adicionales para combatir la malari a—desde 2010 se utilizan cócteles de compuestos químicos tres veces más atractivos para el mosquito que los seres humanos—.

Y de forma similar, varios grupos han desarrollado cebollas que no irritan los ojos mediante el silenciamiento, como la patata o la manzana, de la enzima responsable de la síntesis del factor lacrimógeno. Pero al mercado –americano siempre– han llegado de la mano de Bayer —en su sección agroalimentaria—, con el nombre de Sunions, y anunciándolas con el eslogan de A Bright Idea —una idea brillante, no como sospechaba el jurado de los Ig Nobel—. Y además con el aliciente de que han conseguido disminuir la enzima que sintetiza el factor lacrimógeno mediante mejora clásica, evitando así el temor que suscitan en algunos sectores de la población los alimentos modificados genéticamente.

Las Sunions: las verdaderas cebollas que no hacen llorar. Crédito: Bayer Crop Science.

Las grandes ideas a veces fueron ideas absurdas, y se me ocurre que igual dentro de unos años entra con fuerza en el mercado las variedades de pimiento desarrolladas por el director de The Chile Pepper Institute, Paul Bosland, A.K.A Chileman: un pimiento chile jalapeño que no pica, con el que obtuvo el Ig Nobel de Biología del 99, o el pimiento chile jalapeño NuMex Jalmundo, de gran tamaño, desarrollado específicamente para ser rellenado con mayores cantidades de queso. Citándole: «el nombre Jalmundo es una contracción de jalapeño y la palabra en español para mundo, insinuando que es tan grande como el mundo»…

En el amor todo es empezar

Los daneses de Aresa Biodetection dieron muchas vueltas a la canción de Raffaella y decidieron en 2006 hacer algo para ayudarla —y también a las cerca de veinte mil personas que mueren o quedan discapacitadas cada año a causa de restos explosivos de guerras y otros artefactos que no han estallado; o sea, minas antipersona, que por cierto se estiman en unos cien millones de ejemplares dispersos por el mundo—. Para ello, aprovecharon la capacidad de la planta modelo Arabidopsis thaliana, prima hermana de la colza, de adquirir una coloración rojiza en condiciones de estrés, como frío o falta de agua. Los científicos daneses silenciaron el gen responsable de la coloración rojiza por estrés e introdujeron el gen de una chalcona sintasa. Esta enzima reacciona con el dióxido de nitrógeno, compuesto utilizado en la manufactura de explosivos y que indica la presencia de este en el suelo, y en su reacción permite la síntesis de flavonoides que dan esa pigmentación rojiza a la planta.

Aunque las minas son muy peligrosas para los humanos, para los pingüinos de las Malvinas les supone un descanso al alejarles de los primeros y al ser lo suficientemente ligeros como para que las minas no exploten. Crédito: Enrique Marcarian/Reuters.  

Así, la idea inicial era la de sembrar a gran escala zonas afectadas por explosivos con estas plantas denominadas Red DetectMR, y para evitar su dispersión —no dejan de ser plantas transgénicas—, eliminaron una hormona de crecimiento importante —probablemente las giberelinas—, lo que impide que las plantas crezcan a partir de un estadio inicial y, por tanto, que florezcan y diseminen polen o semillas. Sin embargo, la innovación en el campo de la biotecnología es tarea ardua, a no ser que te recoja por el camino una de esas empresas estado que te arrope con su aparato legal y su dinero. Y es así como en 2008 canceló sus desarrollos. Hoy en día, su página web se anuncia como “Aresa.dk —antiguo hogar de la biodetección, ahora un blog personal”.

Now the time is here for iron man

Y sorprendentemente, diez años después, la ciencia dio un paso atrás. De unas plantas sencillas de producir, con una tecnología y un coste baratos que son esas Arabidopsis desarrolladas por Aresa, se ha pasado a una tecnología puntera, sofisticada, probablemente muy cara y difícil de escalar. Pero es que la nanotecnología ha suplantado a la biotecnología en la carrera de qué suena mejor.

El último proyecto surgido contra las minas antipersonas desarrollado por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) se basa en incrustar nanotubos de carbono en hojas de espinaca para crear una suerte de plantas nanobiónicas, de forma que, cuando las raíces de la planta entran en contacto con componentes nitroaromáticos empleados en la fabricación de explosivos, los nanotubos emiten una señal fluorescente que se puede detectar mediante una cámara de infrarrojos.

Fotograma de un vídeo en el que una planta nanobiónica de espinaca detecta compuestos asociados a explosivos. Crédito: MIT.  

She´s electric

Todo está en las letras, y como canta el hermano guapo: “Ella es eléctrica, está en una familia lleno de excéntricos, ha hecho cosas que nunca hubiera esperado, y necesito más tiempo”.

Aunque parezca un polígrafo vegetal, en verdad es un circuito eléctrico funcional. Crédito: Universidad de Linköping.  

La familia excéntrica está clara: pilas biológicas que utilizan los residuos de la fotosíntesis para cargar móviles —Bioo, de tres estudiantes andaluces—, plantalámparas para iluminar comunidades indígenas en Perú fabricadas por la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Lima, cableados eléctricos fabricados con rosas de la Universidad de Linköping.Todas tienen en común el uso indirecto de la planta. En los dos primeros casos el trabajo lo realizan bacterias, en el tercero introducen un polímero sintético. Ahora la cosa que nunca hubiera esperado. Unos investigadores de la Universidad de Tel Aviv han conseguido este mismo año crear un fotosistema —la maquinaria principal de captación de luz en el proceso de fotosíntesis— consistente en la fusión del fotosistema de la planta con una hidrogenasa de alga de forma que parte de la energía de la fotosíntesis —en forma de electrones— es derivada a la producción de mayores cantidades de hidrógeno. El hidrógeno obtenido por esta fuente aún no es el suficiente como para producir suficiente electricidad, pero esperan conseguirlo en algunos años —esta es la parte del necesito más tiempo—.

El hidrógeno es el combustible del futuro, por ser el más limpio —en sí misma su combustión no contamina—. Hoy día se produce casi en su totalidad a partir de combustibles fósiles, gas natural y carbón, siendo este proceso responsable de la emisión de alrededor de 830 millones de toneladas de dióxido de carbono por año. En los últimos años se habla de utilizar la electrolisis del agua para producir este compuesto sin emitir contaminantes —el famoso hidrógeno verde— pero hoy día este es un proceso sumamente costoso. Aun así, avisan de que es el futuro, y quizá lleguemos a ver en el lugar de las calderas una gran Dieffenbachia al lado de una pila de combustible creando una bonita imagen surrealista en la cocina a la manera de Lautréamont: «bello como el encuentro fortuito, sobre una mesa de disección, de una máquina de coser y un paraguas». Texto: Gerardo Carrera Castaño

Este «bello como el encuentro fortuito, sobre una mesa de disección, de una máquina de coser y un paraguas» inauguraría el surrealismo cincuenta años antes de su nacimiento oficial. Crédito Salvador Dalí.

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