Guayule: alternativa para la producción de hule natural en México

El guayule es un arbusto nativo de las zonas áridas de la parte centro-norte de México. Particularmente se encuentra en los estados de Coahuila, Chihuahua, Durango, Zacatecas, San Luis Potosí, Nuevo León y el sur de Texas en los Estados Unidos. Esta especie es conocida por producir cantidades significativas de hule que oscilan entre 5 y 17% del peso total de la planta. México cuenta con el 99% del germoplasma natural del guayule distribuido de forma natural en más de 9 millones de hectáreas.

Distribución y propiedades del guayule

El hule de guayule fue sobre explotado por primera vez a principio del siglo XX (1909) y posteriormente durante la segunda guerra mundial. Sin embargo, no fue hasta la década de los setenta, cuando México fue uno de los líderes mundiales que contribuyó de forma decisiva en los avances en investigación, innovación y desarrollo sobre el uso del guayule para la producción de hule natural con la creación del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA, Saltillo, Coahuila; México). 

La entidad colaboró con Estados Unidos por medio de la Oficina de Estudios de Zonas Áridas (OALS) y la Universidad de Arizona, con la realización de un proyecto de evaluación y desarrollo tecnológico enfocado a la comercialización del guayule mexicano.

Sin embargo, a finales de la década de los ochenta, por distintas razones relacionadas con temas socio-políticos, económicos, de rendimiento del biopolímero por hectárea, y con el precio (muy elevado para competir contra el hule sintético), se abandonó este proyecto. La investigación y desarrollo quedaron reducidos a su mínima expresión en la mayoría de los países interesados a nivel mundial y en México desapareció totalmente.

Actualmente el hule natural vuelve a cobrar importancia a escala global, con una demanda de 12.3 millones de toneladas en 2015, con expectativas de alcanzar los 16.5 millones en 2020. En particular esta demanda está dada por la industria de los neumáticos, la cual consume entre 70 y 80% de la producción mundial de hule natural.

Esto ha propiciado que investigadores en varias partes del mundo y algunas compañías (YULEX, PAN-aridus, Bridgestone, Cooper Tire & Rubber) estén llevando a cabo trabajos de investigación para entender y mejorar el cultivo de guayule como fuente alternativa al hule de Hevea brasiliensis  (actualmente, la principal fuente de hule natural), incrementando los rendimientos de este biopolímero bajo plantaciones comerciales.

Resurgimiento del interés en el hule natural y el guayule

Ante este panorama, en México, en el Departamento de Plásticos en la Agricultura del CIQA, gracias al financiamiento por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), se está trabajando en el proyecto que lleva por nombre “Caracterización genómica y proteómica de la biosíntesis de hule en plantas de Guayule (Partenium argentatum Gray) nativas de México para potencializar la producción de hule natural”.  Con este proyecto se plantea que México vuelva a participar activamente en el escenario internacional.

Algunos de los objetivos están enfocados en la ubicación y colecta de poblaciones naturales de plantas y semillas de guayule (figura 1); en su descripción agronómica y morfológica; en la identificación de especies con mayores y mejores contenidos de hule; en la viabilidad del establecimiento de unidades de producción sustentable de hule natural en zonas semiáridas (figura 2), en  el análisis y caracterización de genes y proteínas asociados con la biosíntesis de hule los cuales podrán servir como marcadores moleculares útiles para el mejoramiento genético tradicional y mediante ingeniería genética, con la finalidad de desarrollar líneas/variedades mexicanas de guayule con rendimientos mayores a 1.5 ton/ha/año. 

De forma paralela y puesto que la tendencia es tener procesos de obtención de hule natural que sean sustentables, sin decremento en su calidad, se trabaja en la obtención de procesos de extracción de hule natural que sean sustentables; en la optimización de los procesos de tratamiento en poscosecha para reducir el riesgo de degradación, así como en la implementación de técnicas avanzadas de polimerización con nanopartículas para otorgarle al producto final nuevas propiedades físico-químicas y por tanto ampliar su potencial de mercado.

Se plantea en una primera etapa, el establecimiento de la producción “in vitro” del guayule para propagación de explantes (figura 3) que pueden servir como herramienta biotecnológica para la caracterización bioquímica de enzimas de la ruta de los poliisopropenoides.

A largo plazo otra forma de poder estudiar la ruta de biosíntesis del hule son los cultivos de células vegetales, pues son un buen modelo para la producción de metabolitos secundarios y enzimas recombinantes, ya que pueden proliferar a velocidades de crecimiento mayores en comparación con las plantas crecidas en tierra. Además este tipo de cultivos permite el escalamiento del proceso utilizando biorreactores con el objetivo de llevar a cabo una producción comercial. 

Como se ha podido destacar, el guayule es una alternativa muy prometedora para la producción de hule natural, y con la cual México tendría una ventaja competitiva a nivel industrial para utilizar y aprovechar su propia biodiversidad de una manera sostenible y asequible.

En el aspecto socioeconómico, la producción de este biopolímero se convertiría en una importante fuente de ingresos para México, además de contribuir con la reducción de la dependencia de las importaciones de hule natural. Además, esto representaría otra fuente para la creación de empleo y con ello incrementar la riqueza del campo mexicano.

Es importante enfatizar que para evitar los errores del pasado, el aprovechamiento de este recurso debe tomarse con un nuevo enfoque de Innovación, Investigación y Desarrollo partiendo de la experiencia y conocimiento generado en esta institución y aprovechando los avances tecnológicos, nuevos métodos, equipamiento y sobre todo los recursos humanos interdisciplinarios y de reconocido nivel académico.

Esperando que este proyecto sea la semilla para que el CIQA a través de colaboraciones interinstitucionales, nacionales e internacionales (Centros de Investigación, Universidades, Empresas e Instituciones Gubernamentales) puedan crear un programa integral con una visión holística para hacer del guayule un cultivo comercialmente viable.