Cuatro científicos de la Fundación Miguel Lillo y una becaria de CONICET (INBIOFIV), junto a colegas del CRESS (Centro de Investigaciones para la Tierra y las Ciencias Espaciales) de la Universidad de York, Canadá, estudiaron la posibilidad de que el grano de quinoa pueda ser utilizado en viajes espaciales largos o en bases extraplanetarias. Detalles.
"De la casualidad de un viaje personal que se convirtió en laboral y charlas informales entre biólogos, biotecnólogos locales y físicos y geólogos del CRESS -todos interesados en la temática espacial- se fue concretando un proyecto real que surgió del asombro, el impulso por el conocimiento y la necesidad de expandir las fronteras de nuestra imaginación en la búsqueda de nuevos planetas que alberguen vida", destacan la Dra. Graciela I. Ponessa, el Dr. Juan A. González, la Dra. María Inés Mercado y el Lic. Sebastian E. Buedo, investigadores de la Fundación Miguel Lillo quienes, junto a especialistas del CRESS (Centro de Investigaciones para la Tierra y las Ciencias Espaciales) de la Universidad de York (Canadá) y una becaria doctoral de CONICET (INBIOFIV), acaban de publicar un trabajo que demuestra que los granos de quinoa pueden resistir condiciones extra planetarias y conservar su poder germinativo casi en un 100 por ciento. Esto abre la posibilidad de que este grano sea utilizado en viajes espaciales largos o en bases extraplanetarias, por ejemplo lunares, conservando sus propiedades de germinación y crecimiento.
Los autores lilloanos de este trabajo llamado "Tolerancia de la quinua de alta montaña a condiciones extraplanetarias simuladas. Cambios en la concentración de minerales superficiales, viabilidad de las semillas y crecimiento temprano" -que está publicado en Acta Astronáutica de la editorial Elsevier-, responden a FML web.
La Dra. Pamela Such es una geóloga tucumana que hace muchos años está viviendo en el exterior y se especializó en Geología planetaria. Ella se encontraba residiendo en Toronto (Canadá) y trabajando en el Centro de Investigaciones para la Tierra y las Ciencias Espaciales (CRESS) de la Universidad de York y en el instituto SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence -búsqueda de inteligencia extraterrestre-) de Estados Unidos. Veníamos intercambiando ideas sobre las posibilidades de la Astrobiología, los viajes espaciales de largo término y las necesidades de los astronautas…. Como se diría, soñando con las posibilidades de nuevas fronteras para el hombre. En ese contexto, se sumó el trabajo de una vida realizado por el Dr. Juan A. González, quien estudia diferentes variedades de quinoa, un excelente alimento, cuyo cultivo se adapta a condiciones ambientales extremas en nuestro planeta (calor, sequía, salinidad, radiación, entre otras). Entonces surgió una invitación para que la Dra. Graciela Ponessa viajara a Canadá y concretara una propuesta formal de trabajo conjunto e interdisciplinario CRESS-FML, lo que ponía a nuestra disposición equipos de última generación capaces de simular condiciones extraplanetarias -literalmente algo fuera de este mundo- (altos vacíos, temperaturas de -200°C y radiación solar directa simulada con un láser).
A esta propuesta aportamos nuestros conocimientos sobre quinoa y seleccionamos un material autóctono conocido como RQ252, que fue recuperado por el INTA de Abra Pampa en la Puna Argentina. Este material cumple su ciclo de vida en 110 a 115 días y crece a 3.800 metros de altura. Por el solo hecho de crecer en esas altitudes, coincidimos en que sería una excelente candidata para ensayos de cultivo y como fuente de alimento para viajes espaciales. El primer interrogante era saber si el grano resistiría las condiciones extremas de una exposición a un ambiente extraplanetario conservando su potencial de germinación.
Para las experiencias de exposición a condiciones extraplanetarias, los ensayos y análisis de microscopía inmediatos fueron realizadas en el CRESS por la Dra Pamela Such, el Dr. Emmanuel Lalla y la Dra. Graciela Ponessa con financiación de The Canadian Planetary Simulator facility, por la Fundación Canadiense para la innovación (CFI) y el Fondo para la investigación de Ontario (ORF), Canadá. Las experiencias de germinación, para determinar el efecto a largo plazo que habían sufrido los granos y otros análisis de microscopía se realizaron en las instalaciones de FML a cargo de la Dra María I. Mercado (Inst. de Morfología Vegetal, Área Botánica), el Lic. Sebastian E. Buedo (Inst. de Ecología, Área Biología Integrativa) y la Biotecnóloga Daniela González (becaria del CONICET- INBIOFIV). Todo esto con financiación del proyecto de FML B-0004-1 “Eco-fisiología de variedades seleccionadas de quinoa y otras especies de alto valor nutricional a campo y laboratorio” y utilizando los servicios del Centro Integral de Microscopía Electrónica del NOA (CIME-CONICET). Para planear la estrategia de abordaje de la problemática, para la interpretación de los datos y la escritura del manuscrito, los autores que se mencionaron trabajaron en colaboración con los Dres. James Freemantle y Michael Daly, del CRESS.
La quinoa es una especie resistente a condiciones que otras especies alimenticias no resisten: como por ejemplo al ultravioleta B (UV-B), a las bajas presiones atmosféricas (como las que se registran en alta montaña y que son casi la mitad de la del nivel del mar), a las bajas temperaturas, a los suelos con bajo contenido hídrico, y en los últimos años también ha demostrado que puede crecer en suelos contaminados, es decir que podría servir como una especie para la remediación de los suelos. Pero lo maravilloso de esta especie, que ya se ensaya tanto en laboratorio o como un cultivo complementario en casi 130 países, es que su proteína es de las más completas ya que posee todos los aminoácidos esenciales que el hombre necesita en su dieta diaria. Otras especies como la soja también los poseen pero no en la misma cantidad que la quinoa. Además, tiene un buen balance en omega 3 y omega 6, acumula casi 46 minerales de alto valor para los humanos como el potasio, hierro, manganeso, sodio, calcio y litio, según nuestros últimos análisis, además de compuestos orgánicos antioxidantes, vitaminas y no posee gluten.
Se han demostrado nuevas facetas de la resistencia del grano de quinoa a condiciones que aún no conocíamos como temperaturas de -200 °C, presiones atmosféricas muy bajas (0,01 y 0,0000001 mm de mercurio) e incluso simulamos exposición a plasma solar directo con un láser, lo que sería el equivalente a la permanencia de los granos de quinoa durante 103 años en el espacio. Esto nos da una idea del tiempo que este material orgánico puede subsistir en misiones a la Luna o en vuelos tripulados más largos como ser la próxima frontera en Marte.
Es necesario realizar estos experimentos en la Tierra, simulando condiciones extraplanetarias, ya que permite estimar como se verá afectada la germinación y si será capaz de crecer y mantener sus propiedades alimenticias en el corto y largo plazo. Se pudo demostrar que los granos de quinoa pueden resistir estas condiciones y conservar su poder germinativo casi en un 100 por ciento. Esto da lugar a la posibilidad que quinoa pueda ser utilizada en viajes espaciales largos o en bases lunares, por ejemplo, conservando sus propiedades de germinación, crecimiento y ser potencialmente usada como alimento de brotes frescos, algo muy valorado ya que los astronautas llevan alimentos especiales deshidratados.
Es importante destacar que los avances en tecnología espacial, aunque parecen de ciencia ficción y poco prácticos en la problemática inmediata de las personas, han impactado ampliamente en la sociedad, como por ejemplo en la tecnología de materiales cerámicos, resistentes a altas temperaturas, aleaciones de metales logradas en microgravedad, el desarrollo de telas especiales con microporos, entre otros. En este caso en particular, esta experiencia demuestra la alta resistencia/tolerancia de la quinoa y su potencial en diferentes condiciones también en el planeta. Por ejemplo, ya se conoce el genoma completo de quinoa y podrían aislarse nuevos genes asociados a este nuevo hallazgo sumándose a los ya descritos para la resistencia UVB y así permitir el mejoramiento de la especie para su cultivo en diferentes situaciones en la Tierra.
Todos los aportes que podamos realizar a la ciencia son importantes, a veces es inmediatamente tangible en una aplicación tecnológica o en un producto y otras es un medio para que podamos comprender de forma más cabal procesos de mayor envergadura o bien, son un eslabón pequeño e indispensable para lograr grandes saltos en el avance del conocimiento.
A mediano o largo plazo esperamos que la astrobiología ponga más énfasis en el estudio de especies interesantes por su alto valor nutricional, adaptadas a ambientes extremos, como potencial fuente de recursos para avanzar sobre la frontera espacial. En el mediano y largo plazo sería muy interesante poder seguir explorando el potencial de esta y otras variedades de quinoa en ambientes de microgravedad real como la estación espacial internacional, y evaluar el desarrollo del ciclo de vida completo de las plantas, sus características fisiológicas, anatómicas, el rendimiento agronómico y la calidad nutricional de los granos, hojas y brotes frescos obtenidos, todos factibles de ser consumidos. Y también ir pensando en paralelo en otras especies autóctonas que cumplan con los requisitos necesarios para ser consideradas candidatas.
El trabajo se encuentra publicado en la revista Acta Astronáutica de editorial Elsevier, (https://www.journals.elsevier.com/acta-astronautica), debido a normas de copyright se puede acceder al artículo mediante subscripción o por solicitud personal a los autores. Lamentablemente, en la actualidad, poder publicar un trabajo de libre acceso tiene un costo altísimo en dólares que insumiría recursos que elegimos reinvertir en el uso de equipos especializados y en la compra de materiales necesarios para nuestra labor.
Es una revista patrocinada por la Academia Internacional de Astronáutica y su contenido se basa en contribuciones originales en todos los campos de las ciencias espaciales básicas, de ingeniería, de la vida y sociales y de la tecnología espacial relacionadas con la exploración científica pacífica del espacio, para el bienestar y el progreso humano. Especializada en la concepción, diseño, desarrollo y operación de sistemas espaciales y terrestres.
