Este arbusto podría suministrar caucho, repelente de insectos y pegamento

Los investigadores y las compañías de neumáticos esperan que el guayule tolerante a la sequía pueda proporcionar un impulso económico sostenible al suroeste con escasez de agua.

El guayule arbusto verde salvia, que llega hasta la cintura, puede parecer solo uno de los muchos arbustos ralos que salpican las colinas y los valles del desierto de Chihuahua en México y el suroeste de los EE. UU. goma que los indígenas usaban hace cientos de años para hacer pelotas para juegos.

Durante décadas, los investigadores han investigado el guayule (Parthenium argentatum) como una posible fuente comercial de caucho natural. Actualmente, el mercado está dominado por el caucho obtenido de árboles Hevea brasiliensis en el sudeste asiático, y es difícil para el guayule en los EE. UU. competir con esas grandes operaciones, que tienen costos laborales más bajos. Los agricultores del suroeste tienden a favorecer cultivos más lucrativos, como la alfalfa y el algodón.

Pero dos desarrollos convergentes pueden estar a punto de cambiar las perspectivas de guayule. Las infestaciones fúngicas de árboles Hevea monocultivados han provocado fuertes caídas en los suministros mundiales de caucho natural en los últimos años. Mientras tanto, la peor sequía del suroeste en más de un milenio ha reducido el agua disponible para los agricultores, lo que dificulta el cultivo de alfalfa, algodón y otros cultivos sedientos. Guayule, por otro lado, es tolerante a la sequía. Y se puede cultivar y cosechar durante varios años sin labrar el suelo. Ese suelo intacto almacena carbono en el suelo y previene la erosión.

En un esfuerzo por hacer que el guayule sea un cultivo más viable, los investigadores académicos y de la industria están trabajando para aumentar la producción de caucho de la planta, al mismo tiempo que investigan los usos de la resina pegajosa y el material leñoso que produce. Con guayule, "un agricultor aún podría cultivar cosas en el desierto y seguir ganándose la vida y aún así proteger el suelo y proteger el agua", dice Catherine Brewer, ingeniera química de la Universidad Estatal de Nuevo México. "No hay muchas plantas que cumplan con todos esos criterios".

El fabricante de llantas Bridgestone ha operado una instalación de procesamiento a escala de demostración en el centro de Arizona durante la última década en un esfuerzo por demostrar que el guayule eventualmente se puede cosechar para obtener caucho natural a escala comercial. A fines de agosto, la compañía anunció que comercializaría la producción de caucho de guayule para 2030. Aunque dos tercios del caucho del mundo ahora se fabrican sintéticamente a partir del petróleo, el caucho producido a partir de fuentes naturales es indispensable para algunos propósitos. Los neumáticos de los aviones, por ejemplo, están hechos de caucho natural, que es superior a los sintéticos para soportar impactos como el aterrizaje en la pista.

Debido a que actualmente solo se cultiva una pequeña cantidad de guayule, no podría competir con el caucho Hevea a gran escala durante algún tiempo, dice Katrina Cornish, quien estudia fuentes alternativas de caucho en la Universidad Estatal de Ohio. Eso significa que las empresas que deseen usarlo deberán comenzar con productos de alto valor, como el neumático de carreras de caucho guayule que Bridgestone presentó este año. En su propia empresa, EnergyEne, Cornish se enfoca en productos de primera calidad hechos de látex de guayule, una forma más suave de caucho que también produce la planta. EnergyEne está desarrollando un guante médico que atenúa la radiación, por ejemplo. Del lado del consumidor, la compañía ha fabricado "condones encantadores", agrega Cornish, incluidos los que tienen sabor a Cabernet Sauvignon y Chardonnay. Guayule produce el mejor látex, en comparación con otras formulaciones naturales y sintéticas, porque es particularmente fuerte, elástico y suave, dice Cornish. También es hipoalergénico, a diferencia del látex derivado de los árboles de Hevea. Jason Quinn, investigador de sustentabilidad de la Universidad Estatal de Colorado, realizó un estudio en 2020 que encontró que el caucho de guayule cultivado en una granja de Arizona de tamaño típico podría ser competitivo en costos con el caucho de Hevea, aunque el costo del producto de guayule estaría cerca del extremo superior de el rango de precios históricos de Hevea.

En Bridgestone, el genetista de plantas David Dierig espera mejorar la rentabilidad del guayule cultivando plantas que produzcan más caucho. Su equipo mapeó el genoma del guayule e identificó genes que están asociados con un mayor contenido de caucho. Con esta información, los investigadores pueden seleccionar plantas con potencial para una mayor producción de caucho y cruzarlas antes de que maduren por completo, acortando el tiempo que normalmente llevaría cultivar nuevas generaciones. Existe un límite en la cantidad de caucho que puede producir una planta, dice Dierig, pero es difícil saber dónde está ese límite. Él dice que el caucho de alto peso molecular, el tipo que se usa para los neumáticos, era inicialmente alrededor del 2,8 por ciento de la planta, y lo ha elevado al 3,8 por ciento. "Tenemos que lograr que el contenido de caucho alcance alrededor del 6 por ciento para ser directamente competitivos [con Hevea]", dice Dierig. Sin embargo, la venta de otros productos elaborados con la resina y las partes leñosas de la planta podría ayudar a que el guayule sea competitivo antes de llegar al nivel del caucho, agrega.

Los tallos leñosos ofrecen una opción menos intensiva para desarrollar productos de guayule para comenzar a crear un incentivo más comercial para cultivar la planta. En el procesamiento del guayule, los arbustos se muelen y el caucho y la resina se extraen con un solvente, lo que deja un material seco parecido al aserrín llamado bagazo. Esto se puede prensar en tableros de partículas como el que se usa en muebles o potencialmente en biocombustibles para barcos y aviones; esta última conversión requiere pirólisis, un proceso en el que el bagazo se calienta en ausencia de oxígeno. "Hay tecnología para eso. Es factible, pero cuesta un poco de energía", dice Kim Ogden, quien dirige un proyecto de investigación financiado por el Departamento de Agricultura de EE. UU. que tiene su sede en la Universidad de Arizona y trabaja con varias instituciones asociadas, incluida Bridgestone. y la Universidad Estatal de Colorado. "Así que no estoy seguro económicamente de lo bueno que es".

Ogden y otros investigadores creen que la verdadera fuente de ingresos podría ser la resina de guayule. La sustancia pegajosa se compone de muchos compuestos orgánicos, incluidos los aceites esenciales que podrían usarse como fragancias y otras moléculas llamadas guayulines y argentatins que son exclusivas del guayule. Los investigadores dicen que los compuestos de resina son prometedores para una serie de usos potencialmente lucrativos. Los científicos de la Universidad de Arizona descubrieron que la resina podría usarse para adhesivos a base de plantas, lo que podría reemplazar algunos productos que contienen formaldehído, como el pegamento para madera. Un estudio reciente también encontró que los compuestos derivados de la argentatina eran tóxicos para tres tipos de células cancerosas, lo que abre la posibilidad de su uso en la investigación de fármacos.

Brewer, de la Universidad Estatal de Nuevo México, lidera un equipo que está probando si los compuestos de resina podrían servir como repelentes de insectos. Ha diseñado experimentos que comparan las respuestas de las cucarachas a los extractos de resina de guayule con sus reacciones al aceite de java (que es un repelente de cucarachas conocido) y la acetona (que a las cucarachas no les importa). Algunos de los compuestos de resina, incluidos algunos específicos del guayule, frustraron a las cucarachas incluso más que el aceite de java, "que pensamos que era bastante emocionante", dice. A los insectos parecía no gustarles el olor de la resina, aunque se necesita más investigación para comprender cómo funciona este posible repelente. Brewer también está comenzando un experimento con mosquitos. Ella cree que un extracto de resina de guayule también los repelería. Pero lanzar un producto de consumo tópico requiere una serie de pruebas de seguridad, y es posible que estos compuestos puedan causar alergias o irritar la piel.

"La resina tiene una gran mezcla de compuestos, y lo que determinará cómo se usa es cuánto dinero se necesita para separarla, en relación con el valor de los productos que obtienes", dice Brewer. "Así que habrá un punto óptimo de procesamiento y purificación suficiente, en comparación con los usos, y aún no sabemos dónde está ese punto óptimo".

Aunque el guayule tiene mucho camino por recorrer en el camino hacia la comercialización, los investigadores involucrados son optimistas. Quinn, de la Universidad Estatal de Colorado, lidera las evaluaciones económicas de numerosos productos y tecnologías emergentes, y dice que solo uno de cada 10 termina pareciendo viable. "Este", dice, "es uno de esos".

Ula Chrobakes una periodista científica independiente con sede en Reno, Nev. Puede leer más sobre su trabajo en su sitio web: ulachrobak.com

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