La semilla de algodón molida y transformada en harina para proveer de proteínas a millones de personas, un proyecto al que el Dr. Keerti Rathore ha dedicado más de la mitad de su carrera profesional, está un paso más cerca de hacerse realidad.

Rathore, un biotecnólogo especialista en cultivos de la universidad del programa AgriLife de Texas A&M en College Station, recibió la noticia de que la «Petición para la determinación del estado no regulado de semilla de algodón ultra baja en gosipol -una sustancia polifenólica que inhibe a las enzimas digestivas que hacen que la semilla de algodón no pueda ser consumida por humanos- (TMS66274) solicitada por Texas A&M fue aprobada por el Servicio de Inspección de Salud de Plantas y Animales (APHIS) dependiente del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

El rector de Texas A&M University, John Sharp, quien supervisa la investigación del programa AgriLife de Texas A&M junto con 11 universidades y siete agencias estatales, dijo que el trabajo de Rathore tendrá un efecto formidable en todo el mundo.

«El trabajo y la dedicación del Dr. Rathore han valido la pena», dijo Sharp. «Él y su equipo ejemplifican los valores del Sistema de Texas A&M, y gracias a ellos, más de 500 millones de personas en todo el mundo podrán tener acceso a una nueva forma de proteína, y nuestros agricultores podrán ganarse la vida mucho mejor».

A través de un proyecto financiado por Cotton Incorporated, Rathore y el equipo de Texas A&M han desarrollado una planta de algodón transgénica, TAM66274, con niveles de gosipol ultra bajos en la semilla (ULGCS) pero que mantiene al resto de la planta en los niveles normales.

El Dr. Kater Hake, vicepresidente de investigación agrícola y ambiental de Cotton Incorporated, dijo que ha sido un largo cámino por décadas.

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«La supresión del gosipol en la semilla de algodón ha sido parte de nuestra cartera financiera en investigación durante más de 30 años», dijo Hake. “Tomó tiempo aprovechar el potencial de la proteína innata en la semilla; tiempo para que se desarrollen las tecnologías adecuadas; y tiempo para que aparezca el equipo de investigación adecuado».

Dr. Keerti Rathore, Texas A&M AgriLife Research plant biotechnologist.
EL Dr. Keerti Rathore

Tom Wedegaertner, director de investigación y comercialización de semillas de algodón en Cotton Inc., subraya el potencial del avance y el camino transitado en el proceso regulatorio.

«El gosipol en las hojas y tallos de la planta de algodón sirve como disuasivo de plagas, pero su presencia en la semilla no sirve para nada», dijo Wedegaertner. “El uso más extendido de la semilla de algodón como alimento para el ganado e incluso para consumo humano se ha visto obstaculizado por los niveles naturales de gosipol en la semilla. A medida que avanzamos en la revisión regulatoria, la capacidad de utilizar el potencial proteico en la semilla se acerca mucho más ”.

La reciente acción del USDA confirma que TAM66274 y cualquier línea de algodón derivada de cruces entre TAM66274 y el algodón convencional o el algodón derivado de la biotecnología que APHIS otorgó el estatus de no regulado ya no se consideran artículos regulados por el gobierno federal, dijo.

Solo seis meses después de comenzar a trabajar con Texas A&M en 1995, Rathore, que nunca había visto crecer algodón en un campo antes de llegar a Texas, decidió que se debía hacer algo con respecto a la proteína subutilizada en la semilla de algodón.

Durante los últimos 23 años, se ha enfocado en desarrollar plantas de algodón que produzcan semillas que contengan gosipol muy por debajo de lo que la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos considera niveles seguros mientras mantiene niveles normales de gosipol y productos químicos relacionados en el follaje, las partes florales, la corteza de las cápsulas y raíces.

Reconociendo potencial

El gosipol, si bien es tóxico para los humanos y los animales monogástricos, como los cerdos, las aves, los peces y los roedores, es útil para las plantas de algodón para la defensa contra insectos y patógenos. Por lo tanto, la semilla de algodón que contiene gosipol se usa principalmente como alimento para animales rumiantes, ya sea como semilla entera o harina de semilla de algodón después de la extracción de aceite.

«Las herramientas biotecnológicas que hicieron exitosa la tecnología ULGCS acababan de estar disponibles cuando comencé a analizar el potencial para hacer que esta nueva fuente de proteínas esté disponible para cientos de millones de personas», dijo Rathore.

«También me di cuenta del valor que tiene para los productores de algodón de todo el mundo el poder eliminar el gosipol de la semilla de algodón, porque es probable que dicho producto mejore sus ingresos sin ningún esfuerzo adicional», dijo. «Tal producto también puede ser importante desde el punto de vista de la sostenibilidad porque los agricultores producirán fibra, y alimentos del mismo cultivo».

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Los países productores de algodón con una producción limitada de proteínas comestibles pueden obtener grandes beneficios al utilizar esta proteína derivada de semillas como alimento para aves, cerdos o especies de acuicultura, dijo Rathore.

Estos animales son significativamente más eficientes para convertir la proteína vegetal en proteína de carne de alta calidad, dijo. La producción de huevos y pollos de engorde podría convertirse en el uso más eficiente de cualquier fuente de proteína de alimentación disponible, incluido el ULGCS.

A pesar de los obstáculos, las fallas y la falta de fondos en ocasiones, Rathore dijo que fue la dedicación y lealtad de su equipo y seguidores como el fallecido Dr. Norman Borlaug, conocido como el «padre de la Revolución Verde» lo que lo mantuvo en vida este proyecto.

«El Dr. Borlaug fue el mayor defensor de este proyecto y durante los tiempos difíciles, cuando estaba luchando por obtener fondos y después de muchos intentos fallidos, fueron sus palabras de aliento las que me inspiraron para continuar», dijo Rathore.

Si bien hubo muchos miembros del equipo a lo largo de los años trabajaron en el proyecto, dijo que los contribuyentes clave para su avance fueron el Dr. Devendra Pandeya, LeAnne Campbell, el Dr. Sreenath Palle y el Dr. Sunilkumar Ganesan, todos los que trabajaron en su laboratorio en Texas A&M así como por el Dr. Robert Stipanovic y sus asociados con el Servicio de Investigación Agrícola del USDA que realizaron análisis bioquímicos de los niveles de gosipol en las líneas ULGCS.

«Se siente bien haber llegado tan lejos, ya que Texas A&M AgriLife es solo la cuarta institución pública que ha logrado una hazaña como la desregulación de un cultivo transgénico».

Alimentando a millones

La investigación de Rathore ha sido reportada en numerosas revistas científicas revisadas por pares y se le han otorgado varias patentes estadounidenses. En 2006, publicó en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias anunciando que las plantas de algodón habían sido alteradas con éxito en el laboratorio para «silenciar» el gosipol en la semilla. En 2009, los ensayos a campo verificaron los estudios de laboratorio y de invernadero que indicaban que el cultivo podría convertirse en una fuente de proteínas.

La semilla de algodón de estas plantas cumplió con los estándares de la Organización Mundial de la Salud y la FDA para el consumo de alimentos, dijo, lo que abrió el potencial para hacer que la nueva fuente de alimentos ricos en proteínas esté disponible para cientos de millones de personas.

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Rathore dijo que la semilla de algodón, con un contenido de proteínas de aproximadamente el 23 por ciento, puede desempeñar un papel importante en la nutrición humana con el gosipol eliminado, especialmente en países donde las dietas a base de cereales y/o tubérculos proporcionan la mayor parte de las calorías pero son bajas en contenido de proteínas.

«Al crecer en la India rural como hijo de un médico, había visto los efectos de la desnutrición en primera persona con los pacientes de mi padre», dijo. «Muchos de sus problemas de salud se debieron a una alimentación y nutrición inadecuadas».

Rathore dijo que por cada libra de fibra de algodón, la planta produce aproximadamente 1.6 libras de semillas. La producción mundial de semillas de algodón equivale a aproximadamente 48,5 millones de toneladas por año.

«Los granos de la semilla segura podrían triturarse en un polvo similar a la harina después de la extracción de aceite y usarse como un aditivo proteico en las preparaciones alimenticias o tal vez tostarse y condimentarse como una merienda nutritiva», dijo.

Rathore dijo que el algodón continuará creciendo como fuente de fibra natural, pero la adopción de las variedades de gosipol ultra bajo por los agricultores tiene el potencial de hacer que la semilla sea tan valiosa como la pelusa.

«Nuestro enfoque, basado en la eliminación de un compuesto tóxico natural de la semilla de algodón, no solo mejora su seguridad sino que también proporciona un medio novedoso para cumplir con los requisitos nutricionales de la creciente población mundial», dijo.

Además del aspecto humano, Rathore dijo que se ha demostrado el potencial de la semilla de algodón ultra baja en gosipol como un sustituto de la harina de pescado en las dietas de camarones y otros peces. Se planean estudios adicionales de acuicultura y alimentación de aves de corral para evaluar completamente el valor nutricional de esta semilla de algodón.

Incluso después de que se haya superado este obstáculo de desregulación, el equipo sabe que el trabajo no está terminado.

«El próximo gran esfuerzo estará dirigido a actividades para demostrar el potencial de valor agregado de esta tecnología», dijo Wedegaertner. “El primer paso será producir suficiente semilla ULGCS para una producción a escala comercial en una fábrica de aceite de semilla de algodón. Esto llevará un par de años «.

Rathore dijo que el desarrollo de ULGCS involucró varias tecnologías patentadas, por lo que se deben tomar medidas adicionales para asegurar acuerdos con los titulares de patentes, para luego encontrar una compañía de semillas dispuesta a comercializar el rasgo ULGCS y ponerlo a disposición de los productores de algodón de todo el mundo.

Rathore dijo que, como científico que ha concebido y desarrollado esta tecnología, «mi preferencia personal a medida que avanzamos sería seguir el ejemplo del ‘Arroz Dorado’ en términos de su uso con fines humanitarios».