Ciencia y tecnología /Naturaleza y sociedad | Crónica | 21.JUN.2025
Quitosano, la alternativa más sustentable para la agricultura / Revista Elementos BUAP
Adrián Arroyo Galván
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Actualmente, la agricultura se enfrenta a desafíos como el cambio climático, la urbanización, la disminución de la tierra cultivable y el agotamiento de los recursos naturales. Para satisfacer la creciente demanda global de alimentación es fundamental potenciar la producción agrícola; no obstante, las plagas, hongos, virus y bacterias representan un problema a resolver. Consecuentemente, la investigación científica se ha enfocado en estudiar diversos materiales biodegradables y biocompatibles para aplicaciones en los cultivos agrícolas.
El quitosano es un polímero natural que ha ganado interés gracias a su versatilidad funcional: ya sea como biopesticida o biofertilizante, puede incrementar la producción de alimentos a través de la estimulación del crecimiento, el aporte de nutrientes y su efecto sobre la eficiencia en la absorción del agua en las plantas. Las amplias capacidades del quitosano radican en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, y por ser apto para funcionar como un revestimiento para semillas con la finalidad de protegerlas de ataques microbianos antes de su germinación (Boamah et al 2023).
¿QUÉ ES Y CÓMO OBTENER EL QUITOSANO?
El quitosano se obtiene a partir de la quitina, el segundo polímero más abundante en el planeta (después de la celulosa) y está constituido por moléculas de N-acetil-D-glucosamina (moléculas acetiladas) y de β-1,4-D-glucosamina (moléculas desacetiladas); la proporción de estas dependerá del grado de desacetilación que se haya obtenido (Figura 1).
Existen diversas fuentes de obtención de la quitina; del reino animal es posible extraerla del exoesqueleto de crustáceos (Kou et al., 2021), de moluscos, de algas y de insectos (Hisham et al., 2024). Por otro lado, en el reino Fungi, la segunda comunidad de organismos más grande, también está presente la quitina. Algunas divisiones como Ascomicetos, Basidiomicetos y Ficomicetos son ejemplo de ello (Pellis et al., 2022). En términos generales, la proporción de quitina presente en los mencionados organismos varía del 20 % al 30 % en los exoesqueletos de crustáceos, del 5 % al 25 % en las cutículas de insectos, y del 2 % al 44 % en las paredes celulares de los hongos (Alimi et al., 2023).
El quitosano puede ser extraído mediante distintos métodos. El principal es el tratamiento químico que consiste en la desproteinización, desmineralización, descolorización y desacetilación del exoesqueleto de los organismos que lo contienen. En dichos procesos son comúnmente utilizados agentes básicos y ácidos, así como solventes orgánicos a temperaturas de hasta 160 °C. (Issahaku et al., 2023).
A pesar de que la vía química es el método más utilizado, existen alternativas orientadas a una mayor sustentabilidad. Por ejemplo, mediante fermentación y degradación enzimática. En el caso de la fermentación, los microorganismos pueden desarrollarse en la fuente de quitosano o pueden ser cultivados. La desproteinización es conducida por enzimas proteolíticas y la desmineralización a través de los ácidos orgánicos de los microorganismos. Estas enzimas hidrolizan los enlaces beta glucosídicos de las moléculas acetiladas de D-glucosamina y pueden ser obtenidas mediante aislamiento de bacterias, cianobacterias, hongos y plantas (Islam et al., 2023).
