El potencial biotecnológico de la semilla de algodón
La alta demanda de sustancias y productos cada vez más diversos implica, a su vez, el desarrollo de procesos con mayor complejidad. En diferentes actividades económicas se generan residuos y subproductos que muchas veces no son aprovechados y que se vierten al ambiente, lo que, potencialmente, genera contaminación.
Como parte de lo anterior, la industria textil ha mostrado un crecimiento muy importante a través del uso de distintas materias primas para la diversificación del mercado, aunque el algodón sigue siendo una de las más utilizadas. Pese a que el cultivo de esta planta se desarrolla, principalmente, en China, India y Estados Unidos, nuestro país se ha consolidado como un importante productor. De acuerdo con la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (Sader), en 2018 en México se alcanzó una producción de 1,162,603 toneladas, destacando el estado de Chihuahua como el principal productor.
De acuerdo con estadísticas del Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP) de México, órgano desconcentrad de la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rureal (Sagarpa), el destino de la producción de semilla de algodón en 2016 se dirigió en 93.1% a la industria textil, 1.1% a la siembra y 2.3% a la exportación. Lo anterior se traduce en una cantidad nada despreciable de 3.5% de semilla desperdiciada. Suponiendo que esta distribución siga igual, y tomando como base de calculo la producción de 2019, estaríamos hablando de 40,691.1 toneladas de semilla sin utilizar, lo cual, además de generar un impacto ambiental, hace evidente la necesidad de buscar y desarrollar usos alternativos a este residuo agroindustrial.
La Coordinación Regional Delicias del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), ubicada en la principal zona de producción de algodón de Chihuahua, a través del Laboratorio de Biotecnología y Bioingeniería (LBB), se dio a la tarea de investigar el potencial biotecnológico de la semilla de algodón.
La primera parte de esta investigación consistió en la aplicación de diferentes métodos de extracción para recuperar el mayor contenido de aceite de semillas de algodón. En este estudio, la semilla se obtuvo de una despepitadora local, en donde se evaluaron los métodos de prensado, Soxhlet y ultrasonido, bajo diferentes condiciones de extracción.
Los resultados obtenidos mostraron que el mejor rendimiento de extracción se alcanzó mediante ultrasonido para una relación 10:1 (solvente:semilla), 45 oC, después de un ahora y utilizando cloroformo:metanol (2:1) como solvente de extracción. El perfil de ácidos grasos del aceite de algodón incluye principalmente los ácidos palmítico, oleico y linoleico (por ello se está empleando este aceite para la obtención enzimática de biodiesel).
La segunda parte de la investigación consistió en ensayar bioactividades de los subproductos que se generaron de la extracción de aceite, como son la cáscara, la “torta” o pasta y el aceite mismo. Para los dos primeros residuos se emplearon diferentes mezclas alcohol-agua, así como los métodos de maceración y ultrasonido para recuperar compuestos fenólicos y evaluar sus actividades antioxidante y microbiana.
De acuerdo con los resultados hasta ahora obtenidos, la pasta es la que presentó un mayor contenido de compuestos fenólicos totales (262.19 mg GAE/100 g), así como la actividad antioxidante más alta en los ensayos de DPPH (932.22 mmol TE/100 g), ABTS (18, 776.7 mmol TE/100 g) y ORAC (187.77 mmol TE/100 g). En cuanto a la actividad microbiana, aún se definen las pruebas a desarrollar.
Como puede verse, lo que para la industria del algodón es merma, para el LBB del CIAD es toda una línea de investigación para el aprovechamiento integral de residuos agroindustriales regionales y el desarrollo de protocolos analíticos para la extracción, caracterización y evaluación funcional de compuestos bioactivos.
Referencias
Baeza Jiménez, R. (2020). Effect of different extraction methods on cottonseed oil yield. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 19(sup. 1), 385-394.
Rojo-Gutiérrez, E. et el. Biotechnological potential of cottonseed, a by-product of cotton production, en Z.A. Zakaria et al., Valorisation of Agro-industrial Residues. Vol. II: Non-Biological Approaches. 2020.
Sader (2020) El algodón de México, fibra suave y cultivo generoso. https://www.gob.mx/agricultura/articulos/el-algodon-de-mexico-fibra-suave-y-cultivo-generoso?idiom=es.
Sagarpa (2017). Planeación Agrícola Nacional 2017-2030. Algodón mexicano.
Colaboración de Rubí Valeria Flores Flores, colaboradora del programa “Jóvenes construyendo el futuro”; Edwin Rojo Gutiérrez, estudiante del doctorado en ciencias; y Ramiro Baeza Jiménez, investigador del CIAD Delicias.
