Biocontrolador de amplio espectro

Innovación en cultivos sostenibles

Introducción: Quillaja saponaria Molina, comúnmente conocido como Quillay, es un árbol nativo de Chile que pertenece al bosque esclerófilo de este país, habita entre las regiones IV y IX (Donoso et al., 2011). Además, el Quillay se encuentra en Bolivia y Perú y fue descrito por primera vez en 1782 debido al contenido de saponina en la corteza (Sparg et al., 2004). El Quillay es conocido por ser una especie melífera. Pero su principal característica biológica es la presencia de saponinas. Históricamente, el árbol del Quillay ha sido utilizado por los mapuches para el lavado del cabello, ropa, para el tratamiento de artritis y otras enfermedades (Apablaza & Urra, 2004). Sin embargo, su extracción indiscriminada debido a la habilitación de terrenos agrícolas, obtención de corteza y material combustible, entre otras razones, se remonta a principios del 28siglo XX (INFOR, 2000). Las saponinas presentes en estos árboles trajeron el uso desmedido, en consecuencia, la tala indiscriminada de estos árboles nativos y un impacto ecológico al bosque esclerófilo (Honeyman, 2013). Los árboles de Quillay crecen principalmente en Chile y son Las fuentes naturales de corteza de Quillay las cuales son limitadas. Para el año 2021 desde Chile se exportaron alrededor de 113 toneladas de corteza para el año 2021 mientras que los extractos de Quillay fueron de 941 toneladas (INFOR 2022).

Mercado

En Chile el mercado de exportación relacionado a las saponinas de Quillay para el 2021 fue de US $6.7 millones (Poblete et al., 2021). Este mercado se incrementó por empresas como Botanical Solution SpA, una empresa biotecnológica chilena innovadora que desarrolló un biofungicida de base botánica a partir de tejido vegetal de Quillaja saponaria cultivado en laboratorio, actualmente BSI produce fungicidas y coadyuvantes de vacunas para la industria farmacéutica. En su proceso BSI usan explantes de Quillay de 30 días, para luego lograr una multiplicación masiva a través de sistemas de inmersión temporal (Bioreactores). Sin embargo, los contenidos totales de saponinas de plantas in vitro no superan el 5% del peso seco, por lo que es necesario contar con varias toneladas para escalar a productos. Otra empresa que ha realizado avances en la producción de Quillay desde un laboratorio es Rubisco biotechnology, se enfoca en la industria cosmética, en donde implementarán nuevos compuestos usando como ingredientes al Quillay, su anuncio hace alusión al cultivo de células vegetales (El mercurio, 2023). De acuerdo a sus investigaciones, Rubisco establece el cultivo celular a través de callos de quillay en medio sólido (Carbajal et al., 2020).

Descripción:

La explotación de Quillay (árbol endémico) se encuentra regulada porque desde sus cortezas se extraen saponinas, moléculas de alto valor comercial para diversas industrias. Pese a esto, durante el periodo 1999-2015 el área de bosques nativos se redujo en 237.000 ha. Tradicionalmente, la biomasa de Quillay con contenido de saponinas se extrae explotando bosques nativos o de árboles cultivados en plantaciones comerciales. Los esfuerzos realizados para mejorar la producción de saponinas por biomasa de Quillay cosechada, no han sido suficientes para suplir su creciente demanda. En este contexto, nace el proyecto de generar biomasa de Quillay a partir de cultivos in vitro de sus células vegetales bajo condiciones que maximicen la producción de saponinas.Así, se estaría incluyendo en el mercado, una nueva fuente innovadora y sustentable de saponinas, que no compromete la integridad de los bosques nativos, y no aumenta los terrenos de plantaciones comerciales destinados al cultivo de Quillay.

Objetivo General:

Producción masiva, económica y sustentable de biomasa de Quillaja saponaria (Quillay), por medio de cultivos in vitro de células vegetales de Quillaja spp. en bioreactores bajo condiciones para maximizar la generación del metabolito secundario (saponinas).