Biotecnología para la sustentabilidad: investigación UdeC- Infor apunta a dar mayor valor a exportaciones de boldo

En un mercado en constante expansión como el de los productos naturales, la calidad y sostenibilidad de los recursos es fundamental, un desafío frente al cual la biotecnología emerge como una poderosa herramienta.

Esta es la premisa de una investigación liderada desde la Universidad de Concepción, que puso el foco en la exploración del boldo, desarrollando un paquete biotecnológico para la obtención de un compuesto específico de este árbol: un alcaloide llamado boldina.

“Vimos una oportunidad de ocupar la biotecnología para dar mayor valor a un recurso nativo que se está explotando de manera informal y poco controlada,  y por el que pagan muy poco”, dice el académico de la Facultad de Ciencias Forestales UdeC, Rodrigo Hasbún Zaror, líder de la iniciativa desarrollada junto al Instituto Forestal de Chile, Infor y otras cuatro empresas asociadas.

Descrito por primera vez por el abate Juan Ignacio Molina -uno de los precursores del conocimiento científico en Chile-, el boldo (Peumus boldus) es un árbol endémico de la zona central de nuestro país, reconocido por sus propiedades medicinales y terapéuticas; siendo la infusión de sus hojas una herramienta para aliviar afecciones digestivas y hepáticas en su uso más extendido.

Cada año, se exportan cerca de dos toneladas y media de hojas y corteza de boldo, llegando a países de América Latina, de Europa y Asia; aunque el producto tratado se comercializa en forma de biomasa seca, polvo y extractos, dice el Dr. Hasbún y especialista en biotecnología vegetal.

“Las hojas secas de boldo son las más populares y se utilizan tanto en la elaboración de té como en la fabricación de complementos alimenticios. El polvo y los extractos de boldo (especialmente del alcaloide boldina) se utilizan en la industria farmacéutica y de alimentos (para conservación) y en la elaboración de bebidas”, explica el académico.

Calidad

El gran reto para el boldo en un mercado con amplias oportunidades es lograr una calidad uniforme de la materia prima, lo que actualmente depende de las condiciones de crecimiento de los árboles, así como a los métodos de recolección y almacenamiento de corteza y hojas. 

Estos factores inciden en los niveles de concentración de sus compuestos y, con ello, en su eficacia como producto medicinal, indica el experto quien fue acompañado en este desafío por el Ingeniero en Biotecnología Vegetal UdeC y profesional del Infor, Jorge González Campos.

La biotecnología puede contribuir significativamente a mejorar estos aspectos, asegurando la sostenibilidad de los recursos. Así, los investigadores establecieron un sistema de cultivo in vitro de células de boldo para producir boldina, uno de los más de 20 alcaloides que produce este árbol, usando material genético previamente caracterizado y conservado in vitro por Infor.

“Elegimos la boldina porque ha sido ampliamente estudiada”, cuenta Hasbún.

Este compuesto fue descubierto a inicios de la década de 1870 en Francia, primero en sus hojas y luego en la corteza, y se conoce de su acción en problemas digestivos y hepáticos, además de sus propiedades antioxidantes; incluso, tiene aplicaciones en tratamientos contra el Alzheimer.

Hasbún y González trabajaron primero en los protocolos para cultivar células en un medio semisólido y, luego, en cultivo líquido, logrando buenos niveles de producción de boldina. Posteriormente, incorporaron procedimientos de elicitación, una forma de estimulación de las células, que favorece una mayor secreción de compuestos en vegetales.  En este caso, se usó la radiación ultravioleta con el fin de aumentar las concentraciones de boldina. 

Los resultados

De acuerdo al Dr. Hasbún, los rendimientos obtenidos de boldina son iguales o superiores a los obtenidos desde fuentes naturales y con altos niveles de pureza en ausencia de otros alcaloides.

La meta  original eran dos mg de boldina que se logra extraer por cada gramo de planta cultivada in vitro en peso seco.  

En el medio semisólido se observaron rangos de entre 4 a 7,5 veces más -entre 8 y hasta 15 mg por gramo seco de células cultivadas- y niveles menores en el formato de cultivo líquido (un mg por gramo seco). 

Sin embargo -acota el investigador- el segundo sistema es el más fácil de escalar a nivel industrial, ofreciendo, además la ventaja, de obtener boldina desde la biomasa producida in vitro y el medio de cultivo.

Como referencia, el Dr. Hasbún cuenta que para obtener un kilo de boldina requieren 5 toneladas de hojas secas o 100 kilos de corteza seca. 

Con los rendimientos actuales de boldina en cultivo líquido, se puede obtener un kilo del compuesto desde una tonelada de células secas y con un gran potencial de aumentar estos rangos con más investigación aplicada.  

Otro punto destacable de este proyecto es que la boldina generada a través de la plataforma creada por los investigadores tiene una mayor capacidad antioxidante que una boldina estándar comercial de alta pureza.

“Los resultados obtenidos nos permiten proyectar un uso sostenible del boldo mediante biotecnología, propiciando una producción de boldina y otros compuestos de interés, de forma limpia, en condiciones controladas y amigables con el medio ambiente”, señala Rodrigo Hasbún.

De este modo, se abren oportunidades para llegar al mercado de productos naturales, ofertando biocompuestos a partir de flora nativa y de forma sustentable, afirma el investigador.

Esta investigación es un avance en la vía de contribuir a proteger un recurso como el boldo, que está siendo explotado sin regulaciones y que no cuenta con plantaciones de reemplazo.

* Nombre del proyecto: Implementación de una plataforma biotecnológica para la producción sostenible de boldina (Fondef ID21I10386).  Período de ejecución enero de 2022 a diciembre de 2023.