La empresa Microgaia nació como una spin-off del CEBAS-CSIC. Cristóbal Sánchez es su CEO y describe con pasión cómo empezaron trabajando con microorganismos que tenían capacidades beneficiosas para la agricultura, como protectores de cultivos.
Hoy, asegura que “la biotecnología aporta la máxima sostenibilidad a la agricultura y nosotros lideramos esa vanguardia junto al ecosistema empresarial de AgritechMurcia”.
Microgaia utiliza hongos naturales del suelo antagonistas de otros hongos que producen enfermedades, o bien, con microorganismos que tienen capacidades que ayudan a la fertilización, como pueden ser hongos de tipo micorrizas o bacterias que movilizan potasio, solubilizan fósforo, fijan nitrógeno atmosférico… ayudando así a racionalizar el uso de productos de síntesis como pesticidas o como fertilizantes.
Trabajando con este tipo de productos agrícolas surgió la dificultad de poder hacer seguimiento a esos microorganismos que se están introduciendo en el suelo o formulando en un producto. “Era difícil seguirlos porque no había tecnologías funcionales. La microbiología clásica, es decir, el cultivo en placas y la identificación tiene muchos inconvenientes al tratar con muestras complejas como son suelos o muestras de material vegetal”, afirma Cristóbal Sánchez.
La flora de microorganismos es muy extensa y, normalmente, los microorganismos que están de forma natural en el suelo se localizan en concentraciones suficientemente altas como para enmascarar otros microorganismos que, al ser más específicos y con funcionalidades más concretas, el número de población está por debajo de los saprofitos o de los hongos y bacterias que alimentan de materias orgánicas y más.
Son difíciles de identificar, son difíciles de aislar y en muchos casos no son cultivables, porque necesitan existir en un tejido vivo que suele ser tejido vegetal.
Como describe el CEO de Microgaia: “Empezamos a buscar técnicas que nos permitieran diferenciar microorganismos concretos en una muestra compleja del suelo. Las técnicas moleculares eran el candidato ideal, y dentro de ellas, empezamos a trabajar con varias técnicas de forma simultánea: microarrays de ADN, secuenciación Sanger, secuenciación masiva… Nos interesaba buscar microorganismos determinados. Por ejemplo, si hacemos un formulado en base cepa de un hongo, necesitamos una técnica muy específica para identificar microorganismos concretos al nivel de especie o subespecie. La técnica con la que nos quedamos para trabajar este tipo de muestras es la de PCR en tiempo real. Es una técnica muy sensible, con la que se diagnosticaba el COVID, rápida y relativamente barata. Esto nos permite manejar ese producto en el campo para ver si las poblaciones de los microorganismos que hemos introducido son adecuadas para que hagan su función o para ver si hemos sido capaces de inocularlos de forma estable y no desaparecen por la competencia con la flora, por las condiciones atmosféricas y las condiciones climáticas y demás”.
La PCR en tiempo real se basa en el diseño de sondas que permiten una identificación especifica. Empezaron diseñando conjuntos de detección para la identificación y detección de sus organismos implantado, pero “nuestros microorganismos también interfieren con los que hay en el suelo. Por ejemplo, para ver si un organismo de control de hongos que introducimos en el suelo controla o impide la reproducción de una serie de hongos que causan enfermedades en plantas, también acabamos diseñando sondas para esos microorganismos para ver si al utilizar nuestros microorganismos las poblaciones de los microorganismos patogénicos descendían o no, o como se comportaban. Al final, haciendo muestras periódicas durante un cultivo, teníamos un video de cómo las poblaciones de microorganismos van fluctuando según nuestra intervención”, dice el CEO de Microgaia.
Es una herramienta que por ser muy específica y tener unos límites de detección muy bajos, se detectan cantidades muy pequeñas de microorganismos. Esto permite a la empresa y su tecnología de última generación anticiparse a la aparición de síntomas en las plantas.
Detectan inmediatamente en una planta un posible microorganismo que pueda dar lugar a una enfermedad si se dan las condiciones atmosféricas adecuadas y la planta está en un estado adecuado para que el patógeno se desarrolle. “Podemos adelantarnos a la aparición de síntomas, incluso en órdenes de semanas. Con lo cual conseguimos dos cosas, identificar o detectar el microorganismo específico por lo que podemos elegir la materia activa y no tenemos que tratar con productos de amplio espectro si no sabemos el microorganismo que nos está atacando, y, por otro lado, podemos reducir las dosis al detectarlo cuando el microorganismo está en una infección primaria y todavía no se ha extendido en el cultivo. Además, podemos tratar con materias activas menos agresivas”.
Cuando tuvieron una batería grande de microorganismos para detectar empezaron a trabajar con empresas agrícolas y a través de un servicio de diagnóstico de patología vegetal. “Trabajamos con empresas que cultivan todo tipo de frutas y verduras y con empresas que se dedican a hacer estudios de eficacia de productos fitosanitarios para registro, por lo cual nosotros podemos aportar datos cuando ellos infectan un determinado microorganismo y luego utilizan un producto para tratar ese microorganismo, saber si ha tenido o no efecto, si las cargas son altas o bajas…”
Actúan también con mejoradores de variedades vegetales que trabajan a su vez en búsqueda de variedades, por ejemplo, de lechuga resistente a un determinado hongo o una determinada bacteria. Y desarrollan su actividad con un amplio abanico de empresas que se dedican desde la prospección de cultivos, a técnicos que llevan cooperativas de empresas, a empresas que distribuyen los productos salidos del campo para ver que sus cámaras no están contaminadas, que durante el proceso de post-cosecha de distribución y venta no se produzcan infecciones.
“El problema que plantea trabajar en un laboratorio puntual, en el cual las muestras tienen que llegar de los distintos clientes, es la limitación geográfica del área que se puede cubrir por el tiempo de movilidad de las muestras, porque una muestra que está infectada, además de la bacteria, hongo o virus que está infectado, tiene muchos microorganismos viviendo en su superficie o en su interior. Si una muestra está viajando más de dos o tres días una vez que no tiene el soporte vital del suelo, todos los microorganismos se desarrollan mucho y al final no sabes quién ha empezado esa infección y el causante de la enfermedad. Para saltar ese paso de la limitación geográfica las técnicas que nosotros utilizamos las pusimos en forma de kits para que otros laboratorios que tienen equipamiento y personal formado en biología molecular puedan hacer los mismos análisis que hacemos nosotros en nuestro laboratorio. Permitimos que cualquier laboratorio que tiene ya una cartera de servicios en análisis fisicoquímicos, de fertilizantes, de residuos de plaguicidas, etc., con una formación muy corta en el tiempo amplíen su cartera de servicios a todos sus clientes. Somos laboratorio designado por Sanidad Vegetal de la CARM para análisis oficiales de campañas concretas y enfermedades complejas”, apunta Cristóbal Sánchez.
Llevan trabajando con los kits desde 2018-2020. Ya son varios laboratorios y equipos de investigación que trabajan con los kits para su detección en patología vegetal. El último paso que le han dado a esta línea de trabajo ha sido conseguir poner todo un laboratorio de PCR en tiempo real directamente en el campo, para que cualquier técnico agrícola que no tiene por qué tener conocimientos de biología molecular y tampoco estar formado en laboratorio, pueda hacer un análisis en campo para la detección de un barrido de 16 hongos o bacterias que le pueda interesar dentro de sus cultivos.
Es un equipo totalmente portátil, todo funciona a 12 voltios, por lo que se puede hacer el ciclo completo de extracción y detección de ADN específico por PCR en tiempo real en cualquier punto del mundo en el que te encuentres.
Es útil para muchos ámbitos, para cualquier técnico de campo que en un cultivo específico quiera hacer muestreos periódicos y detectar, en tiempos que no superan una hora, si tienen microorganismos peligrosos dentro de un barrido que el mismo confecciona. Por ejemplo, si un técnico está en una campaña de lechuga y por histórico tiene una serie de microorganismos que puedan dar problemas en el lugar y en las condiciones climáticas en las que se encuentra, se puede diseñar un kit especifico de hasta 16 microorganismos distintos que les permita hacer barridos de forma periódica para ver si ese microorganismo tiene como reservorio en el suelo, le pasa a la planta y dentro de la planta si va aumentando sus poblaciones.
Es útil en viveros, para vigilar el estado de las plantas y las partidas de plantas que se movilizan al venderse, para certificar que están libres de patógenos dentro y fuera de estos, al igual que las semillas. Se está utilizando en campos de fútbol y campos de golf para hacer un barrido de hongos que producen enfermedades en césped. Se puede utilizar en puntos de procesado de frutas y hortalizas que viene del campo para ver tanto la fruta como las cámaras de conservación, los útiles de transporte… Tiene una amplia variedad de uso. Lo más relevante es la precisión, la rapidez (en menos de una hora) y la movilidad.
“Estamos ahora centrados en la comercialización, lo hemos presentado en varias ferias y congresos. Tenemos clientes en España, Reino Unido, Sudamérica y algún otro punto de Europa. Nuestro laboratorio recoge muestras de toda España. Estas muestras de suelo las recogemos de manera global”, describe el CEO. Y añade: “Las empresas que trabajan con nosotros, lo hacen de manera continua. El caso de éxito es la incorporación de esta herramienta a otras como es el análisis foliar de planta o de nutrientes del suelo para planificar su campaña. Esta herramienta sirve para hacer un seguimiento del estado fitosanitario de las parcelas y cultivos en tiempo real. Cuando terminas un cultivo, antes de plantar el siguiente, se puede hacer un análisis del suelo para saber los reservorios que hay de los microorganismos que puedan problemas futuros o no”.
Esperan que esto sea una herramienta de trabajo para cualquier técnico relacionado con la agricultura y la biología de plantas. Siguen trabajando en otros proyectos para ampliar el abanico de técnicas de detección de microorganismos y de evidencias plantas-microorganismos.
El futuro de la agricultura productiva está determinado por la biotecnología.
