Dissenyen una drecera a la fotosíntesi que accelera un 40% el creixement de les plantes

La majoria de cultius del món tenen una errada a la fotosíntesi i han desenvolupat un procés anomenat fotorespiració, que consumeix molta energia i redueix la seva producció

 

Quatre plantes (esquerra) que no han estat modificades i quatre (dreta) que compten amb la drecera a la fotosíntesi
Quatre plantes (esquerra) que no han estat modificades i quatre (dreta) que compten amb la drecera a la fotosíntesi | Claire Benjamin / RIPE Project

La fotosíntesi és el procés a través del qual les plantes converteixen la llum del son en energia per al seu creixement. La majoria de plantes, però, tenen una errada en aquest procés i, per solucionar-lo, han desenvolupat un procés anomenat fotorespiració que requereix molta energia i que, per tant, redueix molt la seva capacitat de creixement. Un equip d'investigadors de la Universitat d'Illunois, però, amb el suport del Departament d'Agricultura dels Estats Units, han desenvolupat una modificació genètica de les plantes que, a través d'una drecera en el procés de fotorespiració, aconsegueix que les plantes emprades per al cultiu d'aliments siguin un 40% més productives.

 

Amb aquesta modificació, explicada a un article a la revista 'Science', es podrien alimentar centenars de milions de persones més que ara, fins al punt que, al mateix temps, es podria aconseguir alimentar la població mundial i, combinat amb polítiques d'aprofitament del menjar i amb dietes més equilibrades i saludables, fins i tot podria reduir l'àrea del sòl del planeta dedicat a l'agricultura. Aquest estudi és part d'un projecte internacional anomenat Realització d'una Eficiència Fotosintètica Augmentada (RIPE, per les seves sigles en anglès) que compta amb la col·laboració dels governs nord-americà i britànic i la Fundació Bill i Melinda Gates, entre d'altres.

 

Cultiu de blat de moro als Estats Units
Cultiu de blat de moro als Estats Units | D.P.

 

La fotosíntesi fa servir un enzim anomenat Rubisco -la proteïna més abundant del planeta- i l'energia del sol per convertir diòxid de carboni en sucres que alimenten el creixement i la producció de les plantes. A través de les generacions, però, aquest procés ha acabat sent víctima del seu propi èxit. Després de reduir la quantitat de diòxid de carboni de l'atmosfera i augmentar la d'oxigen. A causa de les dificultats per distingir entre les dues molècules -CO2 i O2- les plantes sovint capturen oxigen en comptes de diòxid de carboni, aproximadament un 20% de les vegades, i el resultat no és sucre sinó un compost tòxic per a la planta i que ha de ser reciclat a través de la foto respiració, que costa molta energia i recursos a la planta i que, si s'haguéssin invertit en la fotosíntesi, haurien fet molt més productiva la planta.

 

Normalment, la fotorespiració és un procés complex que segueix una ruta a través de tres compartiments de les cèl·lules de les plantes. Els científics, però, han trobat una ruta alternativa que escurça moltíssim el camí i estalvia prou recursos com per potenciar en un 40% el creixement de la planta. Aquest èxit ha estat el fruit de més de dos anys d'estudis de camp i de proves amb diverses rutes. La primera planta on van provar les hipòtesis va ser el tabac, un model ideal perquè és més fàcil de modificar i provar que els cultius per a l'alimentació. Ara, però, aquests resultats estan sent provats en soja, arròs, patates, tomàquets i albergínies, entre d'altres.

 

Camp de conreu
Camp de conreu | xx

 

A causa del canvi climàtic, a més, el Rubisco té encara més problemes per distingir el diòxid de carboni de l'oxigen, cosa que causa encara més fotorespiració. Així, millorar aquest procés també farà que les plantes siguin més resistents a l'escalfament global. Tot i que es calcula que les aplicacions pràctiques -i els permisos per al cultiu- trigaran més de 10 anys a arribar, el projecte RIPE s'ha compromès a que els petits grangers, especialment a l'Àfrica subsahariana i al sud-est asiàtic, puguin beneficiar-se de les millores que descobreixin sense pagar-ne els drets.