EL GUSANO PRODUCTOR DE SEDA

 

Naomi Herrera Contreras*

La historia de nuestro pequeño protagonista comienza en el año 2500 a.C, en Asia Oriental, cuando el emperador Huang Ti pidió a su esposa Xi Lingshi descubrir qué era lo que estaba consumiendo sus plantas de morera. Cuando la mujer encontró que se trataba de unos gusanos blancos productores de capullos brillantes, los cuales se descomponían en un filamento fino al ser sumergidos en agua tibia, abrió paso a China hacia la sericicultura o sericultura.

Se le llama sericultura a la crianza del gusano de la especie Bombyx mori para la obtención de seda a partir del hervimiento de sus capullos, con lo que se obtiene entre 700-1 500 metros de hilo por cada capullo. Si se reporta que 500 metros de hebra pesan únicamente 130 miligramos, podemos imaginar lo tedioso de la obtención de suficiente hilo de seda para la venta.

 Tradición

La sericultura se ha expandido por más de 20 países, incluyendo México, Brasil, Bulgaria, Egipto y Madagascar. Aun así, sigue siendo Asia su mayor productor, ya que China produce 70% de la seda del mundo. En México se ha logrado cultivar la morera (Morus alba), árbol que con sus hojas alimenta a los gusanos de seda; incluso se utiliza su fruto, la mora, para la producción de mermeladas.

En Coyoacán, Ciudad de México, se cultivan dos tipos de capullos: el criollo (cuyo nicho natural es la Sierra Norte), y el mejorado (el que fabrican los gusanos alimentados con morera injertada). En Oaxaca se tienen registros de la existencia de morera y gusanos de seda desde antes de la Conquista, sin embargo, no se conocía la sericultura. Ya desde la época colonial se permitió plantar 100 mil moreras en las zonas de Tepexi (en Puebla) y Oaxaca para ser utilizadas en dicha industria.

Bombyx mori

Taxonómicamente, el gusano de seda se encuentra dentro de los lepidópteros, orden de insectos al cual pertenecen las mariposas y las polillas. Los Bombícidos son una familia de lepidópteros que incluye al género Bombyx. Se considera a Bombyx mori la especie más relevante de este género debido a su importancia económica y cultural; al ser una especie domesticada, está adaptada a la cría comercial, perdiendo su capacidad para volar y para sobrevivir en condiciones ambientales extremas.

Esta especie presenta una metamorfosis que pasa por cuatro estados: a) huevo, cuya fertilidad es determinada por su coloración; b) larva, con una duración de 30 a 45 días, subdividido a su vez en cinco estadios, cada uno separado por un periodo de 24-48 horas, en los que el insecto cambia de piel y alcanza a medir hasta 9 cm, alimentándose únicamente de hojas de morera; c) pupa o crisálida, dura de 12 a 15 días, durante este periodo, dentro de una membrana protectora, se produce la metamorfosis pupa-mariposa; d) finalmente surge una mariposa de color blanquecino y sin capacidad para volar ni alimentarse, su única función es la reproducción.

 Fibroína y sericina

Cuando se encuentra en estado de larva, B. mori produce un capullo de un solo hilo de seda, formado por dos fibras de fibroína rodeadas de sericina. La producción de seda ocurre en la glándula sericígena del gusano –su segundo órgano más grande–, que se divide en tres regiones: anterior, media y posterior, generándose dentro de cada una distintas proteínas que permiten al gusano construir su capullo para protegerse durante la metamorfosis.

En la región posterior, de forma alargada y con curvas, se produce la fibroína –componente principal de la seda (75-85%)–, la cual es almacenada en la región media, que es la de mayor tamaño y con forma de “S”, donde también se produce la sericina, formada por el ácido aspártico, la glicina y la treonina. La doble fibra de fibroína, con su recubrimiento de sericina, emerge semilíquida por un conducto situado en la región anterior del gusano de seda y se solidifica o polimeriza al contacto con el aire.

La sericina, que es soluble al agua, actúa como agente antibacterial, antifúngico y antioxidante, asimismo posee propiedades como resistencia a los rayos ultra violeta, absorción y liberación de humedad.

Las proteínas que conforman al capullo de B. mori han sido estudiadas tanto en el campo de la medicina como en la cosmética, en particular la fibroína, ya que presenta propiedades especialmente útiles y novedosas, por ejemplo: su naturaleza proteica la hace biocompatible, el rechazo ocasional que se ha reportado en algunas suturas se atribuye a la contaminación de la fibroína con sericina; es biodegradable, se reabsorbe de manera completa en dos años; posee resistencia mecánica; puede elaborarse en diferentes configuraciones, según las necesidades: geles, películas, matrices porosas 3D, microfibras y microesferas; presenta una superficie altamente reactiva, esto le permite unirse a péptidos, hormonas y factores de crecimiento.

Todas estas características hacen que la seda tenga ventajas sobre otras fibras naturales, como el algodón, y algunas fibras sintéticas, como el kevlar 49, superándolas en fuerza tensil y elongación, además de ser menos densa.

 Alteraciones genéticas

Los científicos del Instituto Nacional de Ciencias Agrobiológicas en Japón (NIAS) han logrado que los gusanos de seda, a través de la modificación de suADN, generen proteínas diferentes a las que producen naturalmente, logrando de esta manera utilizar la seda en medicamentos y cosméticos. El procedimiento de creación de gusanos de seda transgénicos consiste en la inyección de dos hebras nuevas de ADN al huevo. La primera, llamada ADN vector, consiste en genes llamados transposones que pueden cambiar su posición dentro del ADN, recombinados con otros genes extraños que producen proteínas específicas; la otra es el ADN auxiliar que contiene enzimas que promueven la transferencia.

NIAS logró desarrollar una nueva técnica que permite a los investigadores controlar en dónde aparecen las propiedades de los genes extraños. Al seleccionar la parte posterior de la glándula de seda se posibilita la modificación de las propiedades de la seda. De las generaciones transgénicas son seleccionados y separados los mejores elementos para asegurar resultados favorables. Es claro que el control sobre estas especies es importante, pues al no ser supervisadas correctamente existe la posibilidad de que se reproduzcan con los ejemplares originales, ocasionando una pérdida de control en las mutaciones (ya que son transmitidas a generaciones siguientes) y, por consiguiente, alterar la calidad de las sedas. Las variantes en la coloración se deben a la pureza de las líneas genéticas.

Actualmente, los laboratorios Kraig Biocraft han modificado genéticamente gusanos de seda, incorporando proteínas de la seda de araña. Su objetivo es la producción masiva de seda de araña artificial, que podría ser utilizada para fabricar productos de gran resistencia y ligereza, como chalecos antibalas, materiales para vehículos y equipos deportivos, incluso nuevos materiales de construcción.

De esta manera, Bombyx mori es una especie cuya importancia económica y cultural se acrecienta, lo que la hace merecedora de cuidado e investigación constantes.

 

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*Facultad de Biología, UV.

Correo: naomi.hcontreras@gmail.com

Ilustración: Francisco J. Cobos Prior

Dir. de Comunicación de la Ciencia, UV

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