Bioproceso innovador para reducir la solubilidad del Cadmio en la rizósfera de almendras de cacao

Publicado el 21 de Agosto 2023

La bioacumulación de cadmio en los cultivos representa una amenaza tanto para la salud de la población como para el ecosistema en general .

El mercado latinoamericano de cacao nacional fino de aroma tiene un desafío importante ya que esta planta concentra cadmio (Cd) en sus almendras. A partir del 2019, la Unión Europea (UE) redujo a 0,8 mg/kg el límite permitido de cadmio. En respuesta a este problema, se ha desarrollado un proyecto pionero, que busca disminuir la presencia de cadmio en las almendras de cacao, a través de un enfoque biotecnológico basado en un consorcio de hongos nativos. Para ello investigadoras de Argentina (IBBEA, CONICED/UBA, y Comisión Nacional de Energía Atómica, CNEA) junto a investigadoras de Ecuador (Universidad Técnica de Manabi, UTM) y de España (EEZ-CSIC) desarrollan una técnica amigable, innovadora y eficiente que inhibe la entrada de ese elemento a los tejidos de esa planta de interés agrícola.

El proyecto, titulado "Bioproceso reductor de la solubilidad del cadmio rizosférico" está financiado por el Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria (FONTAGRO) va dirigido a fincas familiares cacaoteras asociadas a dos empresas acopiadoras participantes tanto de Ecuador como de Venezuela. Parte de este bioproceso se probó con buenos resultados a nivel de laboratorio, biorreactores y módulo depurador. Ahora las investigadoras se encaminan a probar su eficacia primero en invernaderos y después siguiendo un protocolo de aplicación en cultivos de plantas de cacao expuestas a altos niveles de Cd en Ecuador y Venezuela. Este bioproceso no solo es innovador desde el punto de vista científico, sino que también promueve la sostenibilidad y la colaboración entre científicos, agricultores y diversos actores en la cadena de valor del cacao.

Métodos:

El proyecto se centra en el aislamiento y uso de hongos nativos presentes en los suelos de las plantaciones de cacao. Estos hongos son capaces de reducir la solubilidad del cadmio en la rizósfera y su posterior transporte a las partes aéreas de las plantas. El consorcio de hongos se identifica y valida en biorreactores y luego se escala a fincas de agricultores familiares. La cooperación técnica entre científicos, agricultores, sector empresarial y gubernamental es fundamental para el éxito de este proceso.

Resultados obtenidos:

Los resultados obtenidos en esta investigación revelan una serie de hallazgos cruciales que respaldan la efectividad y el potencial del bioproceso innovador propuesto para reducir la solubilidad del cadmio en la rizósfera de almendras. Entre las principales conclusiones se destacan:

Eficiencia en la solubilización de fósforo: La microbiota nativa del suelo en plantaciones orgánicas de limón ha demostrado una alta eficiencia en la solubilización de fósforo. Esto tiene un impacto directo en el crecimiento saludable de las plántulas de cacao y ofrece un beneficio adicional al eliminar la necesidad de incorporar fertilizantes fosforados en el suelo que normalmente está contaminado con cadmio.

Tolerancia de cepas de hongos: Se ha identificado la existencia de cepas de hongos saprobios nativos y algunos de la colección de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ), que son notables por su capacidad de tolerar medios/altos contenidos de cadmio en suelos. Este descubrimiento es esencial, ya que estas cepas podrían ser utilizadas en el consorcio de hongos para reducir eficazmente la concentración de cadmio en las almendras de cacao.

Biorreactores a TRL 4 y escalabilidad: La fase de diseño y validación en los biorreactores ha alcanzado el nivel de maduración tecnológica (TRL) 4. Además, se ha demostrado que estos son escalables a nivel TRL 6 en módulos de depuración vegetal. Todo ello permite evaluar cómo el cadmio se comporta y se distribuye bajo diversas condiciones físico-químico-biológicas lo que es crucial para comprender y optimizar el proceso de reducción de cadmio. También garantiza que las calibraciones y los resultados obtenidos en la fase de diseño se mantengan al escalar el proceso, lo que es esencial para su implementación a gran escala.




El bioproceso innovador propuesto en este proyecto tiene el potencial de transformar la producción de cacao en América Latina. La colaboración entre científicos, agricultores y diversos actores demuestra la importancia de abordar los desafíos ambientales y económicos de manera conjunta. 

https://drive.google.com/file/d/171O5UPojuEeGYwT64jQNS0qTbRHHLNhS/view

La reducción de la concentración de cadmio en las almendras de cacao no solo mejorará la calidad de los productos, sino que también beneficiará a las comunidades locales al incrementar los ingresos de los agricultores y empoderar a las mujeres en la cadena de valor. Este enfoque biotecnológico sostenible sienta las bases para un futuro más saludable y próspero en la producción de cacao en la región.

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