El fósforo es el sexto elemento más importante para la vida, encontrándose en varias moléculas de importancia vital, como el ADN (molécula que contiene los genes), la membrana celular (estructura que separa a la célula de su entorno) y el adenosín trifosfato (molécula principal que la célula usa para almacenar y liberar energía para su funcionamiento). El fósforo también es crucial en la producción de fertilizantes y alimentos balanceados para animales de granja, y por muchos años se ha obtenido como fósforo inorgánico (Pi) de un conjunto de rocas fosfóricas no renovables. Sin embargo, aproximadamente el 80% del Pi presente en fertilizantes, y el 10% presente en alimentos balanceados, se desperdicia porque se filtra al suelo, llegando eventualmente a los cuerpos acuáticos. Esto propicia el fenómeno de eutrofización, es decir, el crecimiento desmedido de ciertas algas que consumen el oxígeno disponible y que provocan la muerte de organismos acuáticos.

Con la baja eficiencia del uso de Pi no renovable, un suministro global de solo cuatro naciones (Marruecos, China, Rusia y Estados Unidos), y una creciente demanda global, un hecho es evidente: ¡Se avecina una crisis inminente de fósforo!

Es aquí donde la biotecnología entra en acción, aprovechando la gran disponibilidad y elevado contenido de fósforo en una molécula llamada fitato (componente natural de las plantas cuya función principal es el almacenamiento de fósforo y minerales). Así como la posibilidad de cultivar microorganismos que usan unas proteínas llamadas fitasas para descomponer el fitato y liberar el fósforo.

Pero, ¿de dónde sale el fitato? Las plantas absorben fósforo del suelo para utilizarlo en diferentes procesos como su crecimiento y formación de raíces, y almacenan el exceso en forma de fitato. Cuando las aves de corral y cerdos se alimentan de plantas o granos que contienen fitato, solo entre el 40-60% del fósforo es aprovechado, mientras que el resto es excretado al ambiente, y los microorganismos como bacterias y hongos del suelo liberan el fósforo restante mediante fitasas, que en exceso también causa eutrofización.

Actualmente, la mayoría de las fitasas comerciales son de origen bacteriano o de hongos. Estas fitasas se producen a gran escala mediante la biotecnología, de manera recombinante. Por ejemplo, usando un hongo de fácil cultivo, al que se le ha introducido ADN de una bacteria que produce una fitasa, pero que no es tan fácil de cultivar. Estas fitasas se usan en biofertilizantes o alimentos balanceados con múltiples beneficios, para:

1.- Aumentar la disponibilidad de fósforo en el suelo, para su absorción por las plantas.

  2.- Aumentar la absorción de fósforo y otros nutrientes, mejorando el crecimiento de animales de granja. 

3.- Reducir la cantidad de fitato y fitato a medio descomponer excretado por los animales de granja y, por lo tanto, reducir la eutrofización.

4.- Disminuir costos de producción al usar materias primas vegetales renovables, ricas en fitato, y más económicas que la roca fosfórica.

Las fitasas industrialmente más importantes liberan cada vez más fósforo del fitato en menos tiempo, en las condiciones de acidez (similares al estómago de los animales) y temperaturas elevadas (60-100 °C) del proceso de producción de alimentos balanceados. En este sentido, el uso de fitasas beneficia a productores, consumidores y al ambiente; de hecho, las fitasas son usadas en aproximadamente 70% de los alimentos balanceados. ¡Tan solo en el año 2022 su mercado mundial fue valuado en $540.30 millones de dólares!

Sin embargo, no existe fitasa perfecta, por lo que las universidades, centros de investigación y empresas, continuamente investigan la existencia de nuevas fitasas y trabajan en el mejoramiento de las ya existentes. Los investigadores del Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., trabajan en lo que podría ser el primer reporte de una fitasa en microalgas verdes. Esto podría dar lugar a una nueva clase de fitasas, y abrir la puerta para desarrollar más investigaciones en estos microorganismos, y así contribuir a combatir la crisis de fósforo que se avecina, y que sin duda nos incumbe a todos.