La automatización y las tecnologías avanzadas de cultivo de tejidos están transformando cada vez más la propagación de plantas a gran escala. Un desarrollo reciente es el sistema de biorreactor de inmersión temporal (TIB) de MCP, diseñado para aumentar la eficiencia, mejorar la calidad de las plantas y reducir la mano de obra necesaria en comparación con el cultivo de tejidos convencional basado en agar.
El sistema TIB sumerge periódicamente el material vegetal en una solución nutritiva en condiciones controladas. Este enfoque de "marea alta/marea baja" permite una absorción eficaz de nutrientes al tiempo que garantiza un suministro adecuado de oxígeno durante la fase de drenaje. Según Alewijn Broere, director de SBW do Brasil, la tecnología supone un paso importante hacia la industrialización de la propagación de plantas.
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"El sistema funciona en ciclos en los que el material vegetal se sumerge temporalmente en una solución nutritiva y luego se drena", explica. "Esto crea condiciones óptimas de crecimiento, a la vez que mantiene el intercambio de gases y minimiza los riesgos de contaminación".
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Automatización y eficiencia de la producción
Los sistemas tradicionales de cultivo de tejidos suelen basarse en medios sólidos e implican una manipulación manual intensiva, transferencias frecuentes y una importante mano de obra. En cambio, los sistemas TIB automatizan muchos de estos procesos y reducen la necesidad de intervención manual.
"La ventaja clave es la automatización", afirma Alewijn. "Procesos como el alargamiento y el enraizamiento pueden realizarse en el mismo sistema, lo que reduce drásticamente los pasos de manipulación".
La reducción de mano de obra puede ser sustancial. En entornos controlados, el tiempo de trabajo en las cámaras de inoculación puede reducirse entre un 60% y un 90%. Al mismo tiempo, la eliminación del agar reduce el consumo de medios y simplifica los procedimientos de preparación.
"Con la supervisión automatizada y los sensores que controlan el entorno, un solo operador puede gestionar un gran número de biorreactores. Ese nivel de escalabilidad es difícil de conseguir con los métodos de propagación clásicos".
Los modelos económicos también sugieren importantes ahorros operativos. Aunque la inversión inicial en equipos es superior a la de los sistemas tradicionales, los menores costes operativos y el mayor rendimiento de la producción pueden acortar el periodo de retorno de la inversión.
"Dependiendo del cultivo y de la escala de producción, el periodo de amortización puede oscilar entre unos meses y dos años. Una vez que el sistema está en marcha, el coste por planta disminuye considerablemente".
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Calidad, uniformidad y control de la contaminación
Otra ventaja de los sistemas TIB es el entorno de producción controlado y cerrado. En el cultivo de tejidos convencional, la apertura frecuente de los contenedores aumenta el riesgo de contaminación. Los sistemas de biorreactores permanecen sellados durante todo el ciclo de crecimiento.
"Como el sistema permanece cerrado, la contaminación procedente de fuentes externas se reduce enormemente", explica. "El reto se traslada a la gestión de las bacterias internas de la planta, lo cual puede abordarse mediante formulaciones optimizadas de los medios".
La uniformidad también mejora porque las plantas crecen en condiciones idénticas y estrictamente reguladas. Esta uniformidad es especialmente importante para los viveros comerciales y las explotaciones agrícolas a gran escala.
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Apoyo a la producción de cultivos a gran escala
En el caso de cultivos como la caña de azúcar, es fundamental disponer de material de partida limpio para garantizar plantaciones sanas y rendimientos estables. La propagación por cultivo de tejidos permite producir plántulas libres de enfermedades a gran escala.
"El futuro de la producción de caña de azúcar empieza con material vegetal limpio. Cuando los productores empiezan con plantas de cultivo de tejidos libres de patógenos y las combinan con una buena selección en el campo, los resultados son una mayor productividad y una producción más sostenible".
Alewijn añade que la integración de la automatización, la robótica y los entornos de cultivo vertical amplían aún más el potencial de la tecnología. "Del laboratorio al invernadero y, en última instancia, al campo, la automatización nos permite producir millones de plantas con un equipo relativamente pequeño", afirma.
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Ampliar las aplicaciones más allá de la caña de azúcar
Aunque los sistemas TIB se han utilizado ampliamente en cultivos como la caña de azúcar, los mismos principios también pueden aplicarse a otras especies.
En SBW do Brasil y MulticropsPlus, los investigadores han desarrollado cientos de protocolos de cultivo de tejidos para una amplia gama de cultivos. Algunos, como el de la papaya, han requerido años de desarrollo.
"La papaya fue uno de los cultivos más difíciles", dice Broere. "Pero la perseverancia dio sus frutos. Hoy producimos miles de plantas a la semana, con un crecimiento uniforme y una fructificación más temprana".
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La micropropagación a gran escala también favorece los cultivos emergentes y las nuevas cadenas de valor agrícolas. Por ejemplo, en Brasil se está estudiando el agave como posible materia prima para la producción de bioetanol.
"Para transformar la investigación en producción comercial, se necesita un material de partida sano y uniforme", explica. "Nuestro papel es proporcionar esa capacidad de propagación".
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Ya están en marcha otros avances, como los sistemas automatizados de propagación de cultivos como el eucalipto. En estos sistemas, los brotes de cultivo de tejidos producidos en biorreactores TIB pueden ser transferidos por robots a bandejas y enraizados en entornos de cultivo vertical antes de ser trasladados a contenedores definitivos.
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"La combinación de cultivo de tejidos, robótica y entornos controlados permite que todo el proceso de propagación sea mucho más eficiente".
Para más información:
SBW do Brasil
Alewijn Broere, Director
[email protected]
sbwbrasil.com.br
