SIMBIOSIS SOSTENIBLE EN UN ENTORNO CONTROLADO: DESARROLLO DE MYCOBACTERIUM AGROFLORENSIS PARA LA NUTRICIÓN DE CULTIVOS EN INVERNADEROS INTELIGENTES QUE SUSTENTAN LA VIDA EN LAS CIENCIAS PLANETARIAS

Resumen

El proyecto "Simbiosis Sostenible en un Entorno Controlado" aborda uno de los temas más desafiantes e innovadores de la ciencia contemporánea: la producción sostenible de alimentos en entornos extremos, como zonas agrícolas afectadas por el cambio climático, misiones espaciales y estaciones planetarias. La propuesta se centra en la aplicación de biotecnología microbiana avanzada para desarrollar una bacteria simbiótica, denominada *Mycobacterium agroflorensis*, con una alta capacidad para promover el crecimiento vegetal mediante la fijación biológica de nitrógeno y la síntesis de nutrientes esenciales para su metabolismo. Ubicada en la intersección de las ciencias planetarias, la biotecnología y la agricultura regenerativa, presenta una doble aplicabilidad, tanto para sistemas agrícolas terrestres como para entornos controlados en el espacio. Este estudio busca desarrollar y aplicar la bacteria *Mycobacterium agroflorensis* en sistemas de invernaderos inteligentes para establecer una simbiosis sostenible que optimice la biosíntesis de nutrientes esenciales para las plantas. El objetivo es reducir la dependencia de fertilizantes sintéticos y mejorar la eficiencia productiva en entornos agrícolas controlados, incluyendo condiciones de simulación espacial. La metodología se estructuró en varias etapas: inicialmente, se recolectaron muestras de suelo de áreas degradadas del bioma Cerrado, en el norte de Tocantins, caracterizado por baja fertilidad. En el laboratorio, se aisló la bacteria utilizando un medio de cultivo adaptado para microorganismos de crecimiento lento. Tras el aislamiento, se realizó la identificación molecular con el apoyo de inteligencia artificial aplicada al análisis de secuenciación genética en el laboratorio de biología celular y genética, seguida de la optimización simbiótica de la bacteria mediante su asociación con hongos saprofitos de residuos orgánicos, como posos de café, micorrizas de frijol y hongos de hojas de yuca. Esta simbiosis resultó en una cepa biofuncional capaz de suministrar nitrógeno, fósforo y otros metabolitos esenciales a las plantas. Los resultados demostraron que el cultivo en invernaderos inteligentes equipados con sensores IoT para el monitoreo continuo de temperatura, humedad, pH y luminosidad mostró un rendimiento superior cuando las plantas fueron inoculadas con la bacteria simbiótica. En tan solo 72 horas, se observó un aumento significativo de la densidad microbiana (1,2 × 10⁹ UFC/mL) y un incremento del 40 % en la asimilación de nitrógeno por las plantas. Además, se observaron mejoras significativas en el crecimiento, el color y la resistencia de las plántulas, incluso en condiciones simuladas de estrés ambiental. La conclusión destaca que el uso de simbiontes microbianos optimizados es una estrategia viable para promover la agricultura sostenible en entornos controlados. El desarrollo de *Mycobacterium agroflorensis* representa un avance significativo para la biotecnología agrícola y planetaria, con el potencial de ofrecer soluciones innovadoras para la agricultura regenerativa en la región semiárida brasileña, además de revolucionar la producción de alimentos en colonias espaciales, bases lunares o marcianas. La integración de la ciencia de datos, la biotecnología, la microbiología y el Internet de las Cosas amplía las fronteras de la investigación científica y allana el camino para nuevos modelos de sostenibilidad y soberanía alimentaria en el planeta y más allá.