La Dra. Paola Durán Cuevas, académica e investigadora de la Universidad de la Frontera, durante su trabajo en la Antártica. Foto: proyecto anillo Áreas temática ATE220038.

Bajo el inhóspito clima de la Antártida, son pocas las plantas que logran sobrevivir. Por sus características especiales, los botánicos han hecho extensos estudios sobre las dos principales: Deschampsia antarctica, un tipo de hierba, y la Colobanthus quitensis, una pequeña planta de la que brotan diminutas flores amarillas. Su especial metabolismo, que ha generado interés de científicos de todo el mundo, les permite hacer fotosíntesis en temperaturas bajo cero y cubiertas de nieve, y crecer.

Sin embargo, la científica chilena Paola Durán, asumió una perspectiva distinta sobre la flora antártica: en vez de investigar las plantas en sí, su atención se ha enfocado en los microorganismos que viven bajo ellas y que, dice, son claves para la sobrevivencia de las primeras. Desde su rol de investigadora responsable del área de biocontrol de la Universidad de la Frontera (UFRO), en Temuco, Durán inició un trabajo en 2017 para analizar los microorganismos que viven en el continente antártico y estudiar posibles aplicaciones para la protección de grandes cultivos, como el trigo, el avellano europeo o la uva.

Por ello, su expedición al continente helado tuvo como uno de sus objetivos principales estudiar esos pequeños seres vivos que conviven con las raíces de esos particulares vegetales. “En la rizósfera, la parte del suelo que está adherida a las plantas, hay muchos microorganismos de interés agrícola que están dándole valor para que las plantas puedan sobrevivir en estos ambientes tan inhóspitos”, señala Durán, quien obtuvo su PhD en biología vegetal en la Universidad de Barcelona.

La Dra. Paola Durán tomando muestras de suelo antártico. Foto: proyecto anillo Áreas temática ATE220038.

La investigación a partir de estos microorganismos antárticos y que ha dado forma a un completo cepario, ya se han transformado en algunas soluciones concretas para la agricultura. Uno de esos es un consorcio de microorganismos antárticos que pueden ser usados para evitar la botritis en cámaras de frío. Hasta el momento, las exportaciones de fruta, como la uva, utiliza anhídrido sulfuroso para evitar el pardeamiento y pudriciones que puede generar este hongo mientras se lleva a cabo su traslado a los lejanos destinos de consumo, como Asia o Europa. “Los microorganismos de la Antártica pueden sobrevivir sin problemas a las bajas temperaturas que existen en las cámaras de frío”, dice. “Estamos desarrollando productos para que puedan ser aplicados en estos ambientes”.

Desde hace un año, este desarrollo tiene patente en curso, lo cual fue uno de los objetivos esenciales que la ingeniera agrónoma y académica de la UFRO se planteó al momento de crear en 2017 el Laboratorio de Investigación en Biocontrol de la universidad. “Gran parte de los investigadores en esta área hace ciencia básica por lo que quise ir más allá y, además de hacer ciencia básica, tratar de buscar microorganismos que pudieran ser aplicados en agricultura para un fin en particular”, explica. “Es decir, algo no solo descriptivo, sino también más aplicado, que en ese momento no lo teníamos”.

Investigadores trabajando en el Laboratorio de Investigación en Biocontrol UFRO. Foto: Universidad de La Frontera.

Sin embargo, no fue el cuidado de postcosecha ante la botritis el objetivo inicial de su investigación. Su trabajo en terreno en la Antártica comenzó en 2017, luego de adjudicarse un proyecto del Instituto Chileno Antártico (INACH), en el que fue la investigadora principal. Con el nombre “Búsqueda de metabolitos secundarios producidos por hongos Antárticos y su efecto antagónico ante Gaeumannomyces graminis como modelo de patógenos de suelo”, Durán estuvo durante un mes recolectando muestras de suelo antártico para luego estudiarlas en el laboratorio.

De ahí salieron los datos para la primera patente a la que postularon: un consorcio de bacterias antárticas que puede combatir el ‘mal del pie’, enfermedad causada por el hongo Gaeumannomyces graminis y que supone el principal problema provocado por un agente biótico en el trigo. “Este hongo disminuye entre un 30% a un 50% el rendimiento del trigo”, señala la investigadora.

La tercera patente que tiene en curso, y que fue presentada hace dos años, es el control biológico para Xanthomonas arboricola en avellano europeo. Para ello, su equipo está trabajando con un inoculante a base de bacterias ácido lácticas para desarrollar una patente para que estos microorganismos puedan ser aplicados a los huertos. En esto, colaboran con la empresa Watt’s, utilizando suero de leche liofilizado con el que buscan producir un inoculante en base a bacterias ácido lácticas que use suero como sustrato. La idea es generar un producto que sea fácil de aplicar y a bajo costo.

Durán explica que sus proyectos no están generando publicaciones en revistas científicas, justamente por la vocación industrial que quieren darle. “O publicas o patentas, porque tiene que haber un secreto para poder patentar”, dice. “Además, hay una etapa que puede ser de dos años, en la que no puedes publicar ni presentar en congresos hasta que la investigación se presente oficialmente”. Este argumento es el que presenta para no revelar los nombres de los microorganismos que forman parte de sus investigaciones.

Si bien las patentes que permitirán la explotación comercial de estos consorcios aún están en proceso, el trabajo de Durán ya ha recibido varios reconocimientos. En noviembre pasado, Durán recibió el premio a la Mujer Innovadora en la categoría Profesional del Agro, entregado por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA), por sus aportes a la microbiología y el biocontrol en agricultura orgánica. Además, durante 2022, fue la única chilena y sudamericana que recibió una beca que entrega la Federación de Sociedades Europeas de Microbiología (FEMS), para participar del congreso de la federación, encuentro al que cada año asisten 25 científicos de todo el mundo.

Dra. Paola Durán trabajando en el laboratorio. Foto: Universidad de La Frontera.

Su experiencia con la investigación en la Antártica la quiere llevar a otro ambiente extremo: el desierto de Atacama, el más seco del mundo. Recientemente, la investigadora postuló al concurso “Anillos de Investigación en Áreas Temáticas Específicas 2022” de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) y se adjudicó un proyecto que liderará y en el que seguirá trabajando con microorganismos de la Antártica, además de sumar otros obtenidos en el desierto de Atacama.

Con el nombre “Microbiomas extremos como servicio ecosistémico para la agricultura sustentable bajo el escenario de cambio climático. La próxima generación de bioinoculantes ‘a la carta’”, la investigadora espera aislar microorganismos que puedan ayudar a enfrentar las consecuencias del cambio climático, como el déficit hídrico o la sequía. Además, quieren trabajar con radiación UV y patógenos del suelo.

La idea del proyecto, en el que participan investigadores del Núcleo Científico y Tecnológico en Biorecursos (BIOREN), junto a expertos de las universidades de Chile y Atacama, es aprovechar plantas nativas de ambientes extremos para usarlas en ingeniería natural de microbiomas.