El maíz olotón puede ser el maíz del futuro.1 Los nativos de la Sierra Mixe de Oaxaca en México lo cultivan desde hace siglos. Puede alcanzar una altura de 5 metros. Esta variación domina en partes altas del sureste de México, por encima de los 1,900 msnm en Chiapas (Altos y Soconusco), en las sierras sur y norte de Oaxaca. Se adapta a zonas de alta nubosidad. Hay colectas en la sierra norte de Oaxaca en las que se ha identificado el mucílago de raíces, bacterias fijadoras de nitrógeno y generadoras de hormonas del crecimiento. Son altamente productivos en las condiciones donde se cultiva. Sus granos de textura cristalina, en cierta forma, evitan o reducen el daño de las plagas de almacén.2 Es la base de la alimentación de comunidades indígenas y mestizas de algunas regiones de Chiapas y las sierras norte y sur de Oaxaca. Esta variedad local pude fijar el nitrógeno del aire a través de un mucílago en la raíz.3-5 Esto le da la valiosa cualidad de poder crecer en suelos pobres en nitrógeno por lo que no requiere fertilización nitrogenada. Durante mucho tiempo se ha intentado desarrollar cultivos de cereales capaces de fijar el nitrógeno del aire, formando una relación simbiótica con bacterias diazotróficas.3, 6 Investigadores han identificado las cepas de las bacterias que fijan el nitrógeno en el maíz olotón y el tipo de suelo que maximiza la cantidad y la calidad de la exudación de mucílago de la raíz de maíz.7-9
El nitrógeno es uno de los macronutrientes primarios que las plantas necesitan para su ciclo de vida y supervivencia, aparte de otros como el fósforo y el potasio. Es muy importante en las etapas de crecimiento y desarrollo, especialmente en los procesos metabólicos como la producción de ácidos nucleicos, proteínas y otras moléculas. Es también un componente básico la clorofila, un pigmento de color verde que es vital para el proceso de fotosíntesis —proceso en el cual las plantas producen su propio alimento y además liberan oxígeno al ambiente.4, 10 A pesar de que el nitrógeno conforma un 78% de la atmósfera, no está fácilmente disponible para las plantas. Puede ser utilizado por algunas plantas (como las leguminosas y algunos arbustos leñosos) cuando es convertido en amoníaco tras su fijación por bacterias simbióticas del suelo —que sintetizan moléculas que contienen nitrógeno. El resto de las plantas deben obtener el nitrógeno disponible en el suelo. Sin embargo, el uso frecuente de los suelos agrícolas agota el nitrógeno disponible, por lo cual deben aplicarse fertilizantes.
Hasta inicios del siglo XX se usó a nivel global el salitre chileno para fertilizar los cultivos y, desde el descubrimiento de los fertilizantes de nitrógeno sintético en 1910, su uso aumentó de forma exponencial, generando un fuerte impulso en los rendimientos agrícolas. Sin embargo, solo un 30 a 50% del nitrógeno aplicado es absorbido por las plantas y el desperdicio restante produce considerables impactos negativos en el medio ambiente. Por ejemplo, estos excesos pueden infiltrarse en aguas subterráneas o ser arrastrados a cursos de agua, donde contribuyen a la floración de algas con una consecuente hipoxia (reducción del oxígeno en el agua), lo cual conduce a una pérdida significativa de la vida acuática y biodiversidad; además, contribuye al agotamiento de la capa de ozono y el calentamiento global.4, 11, 12
Entre julio y septiembre las raíces secretan un mucílago rico en carbohidratos (arabinosa, fucosa y galactosa).1 Estos azúcares generan un complejo polisacárido que es responsable de la viscosidad del mucílago y puede proveer de monosacáridos para mantener el crecimiento y metabolismo microbianos. Un artículo publicado en la revista PLOS Biology, indicó que la compañía Mars financió la investigación y el «descubrimiento» de esta planta, que se comercializará posteriormente en Estados Unidos. El trabajo profundiza en este caso e indaga sobre los problemas del acceso a los recursos genéticos y las contradicciones de un posible reparto equitativo de eventuales ganancias obtenidas de su explotación comercial. Este maíz nativo mixe es un recurso natural manejado culturalmente. Sin embargo, las tensiones se evidencian al momento de privatizar su genética. El problema es importante por tratarse del alimento principal de los mexicanos y de un cultivo que está arraigado culturalmente en comunidades indígenas y campesinas a lo largo del país. Este maíz fue colectado por investigadores estadounidenses y mexicanos.
Los autores pertenecían a dos universidades públicas del vecino país: Wisconsin, Madison y Davis, California, uno de ellos es investigador del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (itvo), y la empresa alimentaria Mars aparece como patrocinadora de la investigación. La justificación explícita de la investigación es ambiental: se habla de que para producir los fertilizantes nitrogenados se parte de combustibles fósiles y procesos intensivos en energía, cuyas emisiones se estiman en 1 a 2% del total global de oferta energética y que producen gases de efecto invernadero. Asimismo, se destaca que el maíz demanda cantidades considerables de estos fertilizantes.
Maíz, trigo, arroz, cebada, avena, centeno y sorgo son los principales cereales cultivados en el mundo. Ninguno de ellos puede fijar el nitrógeno de la atmósfera, excepto el maíz olotón. Requieren mucho fertilizante para crecer lo suficiente como para ser valiosas. Sin embargo, gran parte del fertilizante sobrante va a parar a los cursos de agua locales, provocando una grave contaminación y la proliferación de algas que pueden causar zonas muertas. Si los investigadores logran que los cultivos de cereales fijen el nitrógeno, ayudarán a alimentar a miles de millones de personas. Esto podría aliviar la inseguridad alimentaria, la malnutrición y el hambre. Por ello, se ha trabajado mucho para desarrollar este tipo de cultivos. Sin embargo, los nativos de Oaxaca deberían recibir una generosa compensación por su maíz.
Notas
1 Trigo, Y. M. y Osorio, A. G. (2021). Maíces nativos y biopiratería en la Sierra Mixe de Oaxaca. En: Navarrete A. C. (coordinador). Despojo y resistencias en tiempos de extractivismo. Vol. 1, pp. 139-161. México: Asociación Mexicana de Estudios Rurales, A. C.
2 Amaro, R. M. G. (2016). Usos locales y preferencias de consumo como factores de la diversidad del maíz nativo de Oaxaca. Tesis. El Colegio de la Frontera Sur. San Cristóbal de las Casas Chiapas.
3 Deynze, A. V. et al. (2018). Nitrogen fixation in a landrace of maize is supported by a mucilage-associated diazotrophic microbiota. PLOS Biology.
4 Chile Bio. (2018). Descubren maíz que produce su propio nitrógeno, reduciendo el uso de fertilizantes.
5 RedAgrícola. (2022). Descubren cepas de bacteria que pueden reducir en 25% el nitrógeno en producción de maíz. Diciembre, 6.
6 Guo, K. (2022). Biological nitrogen fixation in cereal crops: Progress, strategies, and perspectives. Plant Communications. Vol. 4, art. 100499.
7 Baltisberger, A. (2022). Effect of Azospirillum brasilense inoculation on aerial root production and nitrogen fixation in landrace and improved maize varieties in a controlled environment. Thesis for the Department of Horticulture and Crop Science in the Ohio State University.
8 RedAgrícola (2022). Descubren cepas de bacteria que pueden reducir en 25% el nitrógeno en producción de maíz. Diciembre, 6.
9 Nazari, M. (2023). Soil, climate, and variety impact on quantity and quality of maize root mucilage exudation. Plant Soil. Vol. 482, pp. 25-38.
10 McAllister, C. H. et al. (2012). Engineering nitrogen use efficient crop plants: the current status. Plant Biotechnology. Vol. 10, pp. 1011–1025.
11 Sebilo, M. et al. (2013). Long-term fate of nitrate fertilizer in agricultural soils. Proceedings of the National Academies of Sciences USA. Vol. 110, pp. 18185–18189.
12 Bijay-Singh y Craswell, E. (2021). Fertilizers and nitrate pollution of surface and ground water: an increasingly pervasive global problem. SN Applied Sciences. Vol. 3, art. 518.