Semillas artificiales
Carlos López Encina
Una semilla artificial es una imitación de una semilla vegetal natural, está formada por un aislado de tejido meristemático totipotente con potencial para diferenciarse y prodcir una planta completa; este tejido puede estar deshidratado o no, y está recubierto por un agente gelificante, capaz de formar una matriz o cápsula de gel hidratado, dicha matriz puede contener materiales bioactivos.
Fueron los avances industriales en el campo de la Embriogénesis Somática y la Ingeniería Genética, con la selección y producción masiva de embriones somáticos de elite en grandes birreactores para plantas como la alfalfa [Radenbaugh, 1986], los que crearon la necesidad de desarrollar tecnologías que permitieran el mantenimiento controlado y la manipulación comercial de los mismos, esto es, técnicas de encapsulado y desecacón de los embriones somáticos obtenidos por mejora o ingeniería.
Puesto que los embriones son frágiles e incapaces de soportar las condiciones medioambientales ajenas a las de su desarrollo en laboratorio, es necesario protegerlos para mantener y controlar su viablidad y calidad. Además son de tamaño muy pequeño y por los tanto difíciles de manejar, siendo imposible aplicar maquinaria agrícola para su plantación. Estos dos graves problemas se solucionan en gran medida adoptando de la naturaleza oluciones de protección, es decir «creando» semillas de forma artificial.
Las semillas artificiales han sido producidas por dos métodos: fabricando un sistema hidratado (encapsulación en hidrogeles, Radenbaugh et al, 1986), o utilizando un sistema de desecación de lo embriones [Kitto y Janick, 1985].
Existen muchos tipos de hidrogeles que pueden ser utilizados para encapsular los embriones, quizá el más fácil de fabricar y el que menos daña el material sea el alginato de sodio (alginato sódico + cloruro cálcico). Para reducir la desecación del alginato se suelen aplicar a modo de «cáscara» distintos polímeros y sustancias como el tampón Tris o el éter de petróleo, que además contienen un poco la germinación del embrión. Entre las sustancias bioactivas que pueden ser incluidas en el gel de la cápsula se encuentran todo tipo de nutrientes minerales y orgánicos, productos fitosanitarios (fungicidas, bactericidas) y reguladores de crecimiento, conlos que se crea un «cuasi-medio-de-cultivo» en el interior de la semilla artificial.
La aplicación del método de desecación, busca una mayor analogía con las semillas naturales, eliminando los problemas de deshidratación de los hidrogeles, la germinación prematura del embrión y el rápido deterioro del embrión, aunque añade los problemas técnicos para desecar y rehidratar los embriones con alta eficacia. Para determinadas plantas ya se han conseguido éxitos [Senaratna et al., 1989].
En la actualidad la producción industrial de semillas artificiales está limitada a especies y sistemas en los que el dominio de las técnicas de embriogénesis somática y tecnología de borreactores es total y sobre todo los costes y rendimientos son rentables (alfalfa, maíz, abeto, pino). En este campo donde se ha trabajado y se trabaja intensamente la información está restringida y controlada por patentes de grandes compañ ías.
Carlos López Encina es Colaborador Científico en la Estación Experimental La Mayora (CSIC)