Nanotecnología para un cacao más seguro: nanopartículas reducen el cadmio en suelos y granos ecuatorianos
Un equipo de investigadores de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, en colaboración con el INIAP y productores locales, desarrolló un innovador estudio sobre el uso de nanopartículas multicomponente (MCNPs) para mitigar la contaminación por cadmio en suelos y granos de cacao.
Elaborado por: Lya Vera
Agosto, 2025
El cadmio es un metal pesado que se acumula en los suelos de origen volcánico y en ocasiones en los granos de cacao, lo que afecta la inocuidad del producto y pone en riesgo su comercialización en mercados internacionales, especialmente en la Unión Europea, donde el límite máximo permitido es de 0,6 mg/kg. Las fuentes de cadmio incluyen procesos geológicos naturales y actividades antrópicas como el uso de fertilizantes fosfatados y aguas de riego contaminadas. Dada la importancia del cacao ecuatoriano, particularmente de las variedades Fino de Aroma y CCN51, es fundamental contar con estrategias innovadoras para reducir la absorción de este metal por las plantas.
Para enfrentar este problema, los investigadores diseñaron y construyeron un prototipo portátil capaz de producir nanopartículas en condiciones de campo, utilizando reactores compactos. Las MCNPs sintetizadas presentaron un tamaño promedio de 76,6 nm y una composición rica en hierro elemental (Fe0) y sulfuro de hierro (FeS), lo que les confiere alta reactividad para inmovilizar cadmio. En pruebas de laboratorio con columnas de suelo, las nanopartículas lograron inmovilizar hasta un 80 % del cadmio disponible, mientras que en parcelas de campo la eficacia alcanzó un 22 %, debido a factores como la mayor agregación de partículas, la lluvia intensa y la heterogeneidad de los suelos.
El estudio también evaluó la aplicación de nanopartículas durante la fermentación de granos de cacao. En condiciones de laboratorio, una dosis de 3 mL de MCNPs por cada 100 g de granos permitió remover hasta un 80% del cadmio en la variedad Fino de Aroma y un 69% en CCN51. Sin embargo, en pruebas de campo los porcentajes de remoción fueron menores (20 % en promedio), lo que se relaciona con la mayor agregación de las nanopartículas y las diferencias en la concentración inicial de cadmio en los granos. A pesar de ello, la calidad del cacao fermentado (índice de semilla, pH y humedad) se mantuvo dentro de los estándares nacionales e internacionales.
Estos resultados confirman que las nanopartículas de hierro y azufre representan una herramienta prometedora para reducir la contaminación por cadmio en la cadena de producción del cacao, aunque su eficacia depende de factores ambientales y de la escala de aplicación. La investigación plantea la necesidad de optimizar la síntesis de nanopartículas más pequeñas y estables, así como de realizar estudios de largo plazo en distintas regiones productoras. Con este tipo de innovaciones, Ecuador fortalece su liderazgo en la producción de cacao de calidad, cumpliendo con las exigencias de inocuidad alimentaria y consolidando su competitividad en los mercados internacionales.
Fuente: Para más información, consulta el artículo: Evaluation of the chemical composition and functional properties of the cobs of two varieties of corn
