Breve resumen de los resultados finales:
Desde el principio del proyecto, el consorcio tenía un objetivo claro en mente que se refleja en el título del proyecto: «El tabaco como plataforma de producción sostenible del biopolímero natural cianofina como coproducto del aceite y las proteínas» Este concepto no podía llegar en mejor momento. El tabaco es conocido sobre todo como una planta para fumar y la Organización Mundial de la Salud (OMS) insta a los agricultores a replantearse la utilización agrícola del tabaco, ya que la industria mundial del tabaco está en declive. Este proyecto permitiría que el tabaco sirviera como fuente de biocombustible, biomateriales y una proteína para alimentos y piensos.
Para lograr este objetivo pionero se utilizó una combinación de biotecnología vegetal e industrial para producir cianoficina (CGP) en las plantas de tabaco. Se compararon dos variedades comerciales de tabaco para identificar la mejor línea productora. Esto se hizo cultivando varios eventos en un invernadero. Tras identificar las líneas de mejor rendimiento y homocigotas, se seleccionaron seis eventos de cada variedad para cultivarlos durante el primer ensayo de campo. Las plantas se cultivaron y cosecharon en un campo de Argentina. Tras analizar los datos adicionales recogidos en el primer ensayo de campo, se volvieron a seleccionar los mejores eventos y se plantaron para un segundo ensayo de campo. Finalmente, los datos de ese ensayo permitieron la selección para el tercer y último ensayo de campo. El material producido en los ensayos de invernadero y de campo también se utilizó para investigar las formas más prometedoras de aislar y utilizar la CGP en las plantas. Para ello, se persiguieron tres objetivos principales:
- Identificar formas de extraer el CGP del ensilado o de las hojas secas en lugar del material liofilizado
- Minimizar el coste y los pasos a pH1 en el procedimiento de aislamiento
- Identificación de nuevos productos CGP
Los datos recogidos en estos pasos se utilizaron para calcular el coste y los beneficios de la producción de CGP en las plantas y ver si también sería económicamente viable. Al mismo tiempo, se realizaron entrevistas con las partes interesadas en Argentina y se llevó a cabo un estudio de elección del consumidor en Alemania, Italia, Finlandia y los Países Bajos para explorar si el público aceptaría la nueva tecnología y los posibles productos. Realizamos experimentos conjuntos con materiales de envoltura y cosméticos para investigar la aceptación de posibles productos fabricados con materiales basados en OMG.
Por último, el proyecto también tuvo en cuenta el impacto del proyecto para la misión de investigación e innovación responsable. Para garantizar las mejores prácticas, se dio prioridad a la participación activa de las partes interesadas internas y externas, sin dejar que los retos de la pandemia se interpusieran en el camino. Dado que los investigadores eran un consorcio internacional, con una proporción equilibrada de hombres y mujeres en la gestión del proyecto y en los equipos, se programaron de todos modos reuniones periódicas en línea. A pesar de la pandemia, hubo intercambio personal entre los socios del proyecto de Wageningen, Rostock, Rosario y Lüneburg. Se utilizaron plataformas en línea como Fairdom para intercambiar datos y resultados entre esas reuniones. Una investigadora etnográfica bilingüe de Río de la Plata estuvo presente en las reuniones y en el trabajo de campo. Entrevistó a diferentes grupos locales de interesados en Argentina.
Aunque los resultados del ensayo de campo final se retrasaron a causa de la pandemia, hemos identificado los eventos de élite y el cultivar óptimo. Así, hemos llegado bastante lejos en lo que respecta a la implementación del tabaco como plataforma de producción. Cuando los eventos de élite se verifiquen en el tercer ensayo de campo, podrán utilizarse directamente para crear reservas de semillas homogéneas para el cultivo comercial a gran escala de tabaco CGP. En cuanto a la infraestructura para la producción a gran escala, las instalaciones de Argentina ya han alcanzado un nivel de preparación tecnológica (TLR) de 4 para el proceso de aislamiento de CGP.
Se han identificado múltiples materiales como posibles productos finales que pueden producirse a partir del CGP. Este proceso no ha estado exento de desafíos. Para utilizar el CGP y el poli-aspartato, con diversos grados de inclusiones de lisina u ornitina, en aplicaciones novedosas como los polímeros de pH regulable, se ha tardado más de lo previsto en obtener fracciones purificadas. Pero con el tercer ensayo de campo ya se puede obtener suficiente CGP con la pureza requerida para realizar diversas pruebas de aplicación. También se ha confirmado que el CGP y sus derivados de hidrólisis parcial no pueden utilizarse para aplicaciones de conservación, ya que muestran muy poca solubilidad y/o actividad antimicrobiana.
Se han producido eventos de tabaco transgénico en dos variedades comerciales. En el invernadero, hasta el 11% del peso seco era CGP, lo que se redujo al 4% en el campo. Los eventos de élite potenciales pueden producir más de 3g de CGP/planta en el campo sin una penalización del rendimiento, incluso en condiciones no óptimas. Tres eventos de los tres ensayos de campo producen incluso 4g de CGP/planta sin una penalización significativa del rendimiento. Se ha adquirido mucha experiencia en el cultivo de CGP en el campo y se ha identificado el mejor cultivar. La planta piloto en Argentina está establecida y puede ser adaptada al método más barato y fácil de aislar CGP, que ha sido descubierto durante la investigación. Este método también puede adaptarse a la producción industrial a mediana escala. La investigación también identificó varias aplicaciones posibles para la CGP. Los resultados del estudio de elección del consumidor y las entrevistas con las partes interesadas en Europa y Argentina ofrecieron muchos datos útiles sobre la aceptación pública del cultivo de tabaco CGP y parece que existe una gran aceptación pública de los productos derivados de CGP. El estudio de elección del consumidor mostró incluso una gran aceptación de los cosméticos y envases basados en CGP.
Por último, se ha establecido un medio para calcular el potencial de mercado de la CGP fabricada en la planta. Por supuesto, hubo desafíos en el camino y el trabajo se vio fuertemente obstaculizado por la pandemia, pero estamos agradecidos por haber podido continuar y terminar el proyecto con éxito. En general, la colaboración internacional fue esencial para el éxito del proyecto, aunque la normativa de transferencia de material vegetal entre los continentes demostró ser un gran desafío.
