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Empresas productivas de los países de menor desarrollo relativo deben enfrentar muchas barreras casi infranqueables si desean ingresar con productos de alto valor agregado a los mercados internacionales. Inicialmente, su ventaja competitiva no se encontraría en las artes de la alta tecnología ni en la fuerza de un musculo financiero sino en el desarrollo de nuevos productos a partir de su biodiversidad autóctona. En el presente trabajo se exponen resultados obtenidos en laboratorio con el yacón así como una evaluación del panorama de las patentes registradas en relación a este.
1 De nombres e historias pasadas
Percibimos, de entre los gritos y el clamor de batallas olvidadas, en susurros entrequebrados, confusos y a menudo contradictorios aquellos nombres que nos transportan a tiempos pasados, tiempos anteriores a la conquista de las américas. Tiempos en los cuales esos nombres tenían significado y sentido. Tal es el caso del yacón1, nombre que sobrevivió oculto entre parcelas ignorados que motean las tierras remotas donde los Andes encuentran las selvas. Asomándose tímidamente en los mercados durante la festividad de Corpus Cristi, el yacón era solo una curiosidad, despreciado por algunos, ignorado por la mayoría, un tubérculo anacrónico que de algún modo pretendía recordar la gran fiesta del inti raymi de antaño.
De los antiguos cronistas, Guamán Poma (1615) solo lo menciona de pasada bajo el nombre de Llacum2, en tanto que el padre Cobo (1653) le dedicó un capítulo3 entero. Lastimosamente su manuscrito solo fue publicado en 1890. Los demás cronistas no notaron su existencia, o lo confundieron (Cartay et al. 2020) con otros tubérculos como el camote (Ipomoea batatas) y la ajipa (Pachyrhizus ahipa) además de dar por hecho afirmaciones exageradas que solo aumentaron la confusión sobre su existencia y características reales. Durante los siglos que siguieron, se entrevera en contadas ocasiones su presencia en textos agrícolas y estudios de biólogos (Weddell 1857, Baillon 1882, Bresson 1886, Paillieux 1899, Calvino 1940), raras veces con información nueva, a menudo repitiendo aseveraciones erróneas anteriores. El ingreso reciente del yacón al escenario mundial se debe probablemente a la publicación del libro "Lost Crops of the Andes" (NRC 1989) que marca un punto de inflexión en la cantidad de publicaciones4, contándose entre 1989 y 2021, 979 artículos científicos a las cuales tenemos que agregar una revisión sistemática de la taxonomía de la especie (Maida 2015).
2 De compuestos y propiedades
Dentro de los estudios modernos realizados sobre el yacón, existen muchos resultados interesantes sobre compuestos presentes en sus hojas y sus propiedades (Kakuta et al. 1992, Lachman et al. 2003, Lin et al. 2003, Coll Araoz et al. 2010, Olivera et al. 2013), sin embargo, en este trabajo, nos limitaremos al tubérculo.
De manera general, los tubérculos corresponden a las reservas energéticas almacenadas por una planta. En la gran mayoría de los casos, dichas reservas consisten en almidón, vale decir un polímero constituido por una cadena de unidades de glucosa. El yacón difiere de la mayoría de las plantas en que sus tubérculos almacenan sus carbohidratos bajo forma de fructooligosacáridos (FOS) (cf.:Lachman et al. (2003), Paula et al. (2015), Mudannayake et al. (2022), y ref. citadas), vale decir un polímero constituido por una unidad de glucosa (G) seguida por un numero variable de unidades de fructuosas (GFn) (figura 1). Entre las plantas que tienen los más altos contenidos de FOS además del yacón, están el topinambur o alcachofa de jerusalem (Helianthus tuberosus), la achicoria (Cichorium intybus), ambas también pertenecientes a la familia de las asteráceas y el agave azul (Agave tequilana F. A. C. Weber). En términos de rendimiento agrícola tenemos yacón: 5.7 ton
FOS/hectárea, topinambur: 4.5 ton FOS/hectárea y achicoria: 0.9 ton FOS /hectárea. (Paula et al., 2015).
Figura 1: Fructooligosacáridos (FOS) compuestos por una glucosa (G) y un número variable de fructosas F.
Las propiedades de soluciones acuosas de fructooligosacaridos FOS dependen de la concentración de estos, el grado de polimerización (valor de n en GFn) así como la distribución de sus productos de hidrolisis (Nobre et al. 2015 y ref. cit). En términos generales podemos indicar su sabor dulce (30 a 50% de poder edulcorante de la sacarosa. En la medida que el FOS se hidroliza, se liberan unidades de fructosa que tienen individualmente un poder edulcorante de 170% de la sacarosa, resultando en un incremento del poder edulcorante) (Jackson et al. (2023), Pérez-López et al. (2020) y ref. cit), FOS de alta masa molecular (n elevado) son prácticamente insípidos, pero tienen buenas propiedades para formar y estabilizar emulsiones, generando una percepción cremosa en el paladar. Tienen una elevada capacidad de retención de agua y en concentraciones superiores inciden sobre la reología de sus soluciones acuosas incrementando su viscosidad (Jackson et al. (2023), Sudha et al. (2022) y ref. cit). Cuando los FOS son de masa molecular mayor, llegan incluso a formar geles estables. La resistencia de las FOS a la hidrolisis provocada por las enzimas digestivas humanas implica un poder calorífico casi nulo puesto que no pueden ser metabolizadas, mientras que muchas bacterias y particularmente varios lactobacilos y bifidobacteria si pueden metabolizarlos, imprimiendo un efecto benéfico a las poblaciones de dichos microorganismos anaeróbicos que colonizan el intestino bajo. Este último hecho redunda en beneficio de la salud de la persona (Xuemei Zhou et al. (2023),Hughes et al. (2022),Teferra, (2021),Nagy et al. (2022)y ref. cit).
Las características fisicoquímicas de los FOS permiten anticipar aplicaciones posibles para el yacón además de fundamentar los usos tradicionales y propiedades que se le atribuyen. Así, jarabes con alto poder endulzante se pueden obtener por hidrolisis controlada de los FOS. Industrialmente, jarabes basados en el maíz de alto grado endulzante como la "high fructose corn syrup" se obtienen por hidrolisis del almidón del maíz en glucosa seguido por la tautomerización enzimática de la glucosa en fructosa. Los jarabes basados en el yacón no solo tendrían un altísimo poder endulzante, serían más simples de producir (no requieren de la transformación de glucosa en fructosa), tienen además un aporte calórico casi nulo puesto que la fructosa no se metaboliza (origen de la aseveración de que puede ser consumido por diabéticos). Como si fuera poco, la presencia de FOS hace que también sea un probiótico, favoreciendo la salud de la población de bifidobacteria en el intestino bajo (cf.:Hughes et al. (2022),Paula et al. (2015),Teferra, (2021),Nagy et al. (2022)y ref. cit). Sus propiedades de modificación reológica del agua, su capacidad de formar geles y la percepción "cremosa" que confiere a alimentos lo posicionan como un agente texturizante y funcional en la elaboración de alimentos, así como sustituto de sustancias grasas (queso, chocolate, etc) (cf.:Xuemei Zhou et al. (2023),Jackson et al. (2023),Paula et al. (2015),Nobre et al. (2015),Sudha et al. (2022),Mudannayake et al. (2022),Pérez-López et al. (2020)y ref. cit).
3 De algunos trabajos realizados
La lógica descrita arriba fue aplicada en una serie de trabajos de investigación que realizamos en nuestro laboratorio hace algunos años y cuyos resultados resumimos a continuación.
3.1 Extracción
Las mejores condiciones identificadas para la extracción de FOS fue el laminado a 5 mm, escaldado por 4 minutos y secado a 70°C con un rendimiento máximo de 87.7% (Montaño 2022)
3.2 Fermentación
Yacón fresco fue lavado, pelado y licuado antes de ser sometido a un tratamiento térmico (55°C durante 1.5 horas luego 65°C durante 30 minutos y finalizando a 75°C durante 30 minutos). Dicho tratamiento fue realizado con adición ya sea de ácido fosfórico, ya sea con malta de cebada. La solución fue inoculada con levadura de cerveza y dejado fermentar a 15 °C en condiciones anaerobias durante 5 - 7 días obteniéndose un producto fermentado con un grado alcohólico comprendido entre 5.5 y 6.5% (vol). La fermentación acética se realizó inoculando el producto de fermentación alcohólica con acetobacterias comerciales y manteniendo el cultivo bajo aeración durante 3 - 4 días. El vinagre resultante tenía un pH comprendido entre 3.21 y 3.82. Un balance de masa permitió caracterizar los procesos en la siguiente relación: 1 kg de yacón permite generar 760 ml de jugo que a su vez dan lugar a 642.7 ml de fermentado con 6% (vol.) de etanol los mismos que después se convierten en 600 ml de vinagre. Un proyecto realizado para procesar el equivalente de 1000 kg/día de yacón arrojo un VAN de 16750 $US y un TIR de 11% (Rodríguez Claros. 2015).
3.3 Secado
A fin de obtener FOS seco como polvo de flujo libre, se optó por realizar el secado en espuma. Estudios iniciales indicaron que el pardeamiento era un problema serio, aparte de la mala estética, el producto adquiría un sabor relacionado con la verdura hervida. Se hicieron pruebas de control del pardeamiento por medio de escaldado, adición de ácido ascórbico, ácido cítrico y metabisulfito de sodio, encontrando que este último era el más eficiente en limitar el pardeamiento. Para la formación de espuma se realizaron pruebas con diferentes aditivos comerciales: proteína de soya, Emustab5, albumina de huevo, complementados por un agente estabilizante: la Liga Neutra6. Los mejores resultados se obtuvieron con la albumina, obteniéndose en una corrida típica, una etapa de velocidad de secado constante de 1.84 kg agua/h.m2 (contra 0.45 kg agua/h.m2 para el líquido no espumado), una humedad final de 0.03 kg agua/kg sólido seco al cabo de 2.33 horas (contra 0.21. kg agua/kg sólido seco al cabo de 4.66 horas para el líquido no espumado). La etapa de secado controlado por difusión acuso una difusividad de 9.57 10-5 m2/h para el producto espumado (contra 1.99 10-5 para el producto no espumado) (Claros Rojas & Villa. 2016).
3.4 Formulado
Se desarrollaron pruebas de formulación de leches saborizadas, quesos, helados y yogurts con jarabe de yacón en convenio con una empresa de productos lácteos local con resultados interesantes del punto de vista del producto obtenido (Rojas Rocha 2016).
En base a los conocimientos generados en el periodo, se buscó enfocar la investigación hacia productos industrializables, razón por la cual se realizó una revisión sobre la existencia de patentes relacionadas con el yacón.
4 De la propiedad intelectual
Las patentes otorgan derecho de explotación exclusivos sobre un producto o proceso industrial por un lapso determinado (típicamente 20 años). En contraparte el beneficiario de la patente debe revelar toda la información técnica pertinente sobre la misma y esta debe ser públicamente visible. Existen numerosas condiciones que deben ser alcanzadas para obtener una patente. Entre las más importantes se encuentran que: debe ser novedoso (aporte al conocimiento del área), debe ser no-obvio (una persona competente en el área de la patente no se habría dado cuenta), debe ser útil. Otras condiciones están relacionadas con leyes propias de cada país que restringen la patentabilidad de ciertos producto o procesos.
Una revisión reciente de patentes que incluyen la palabra yacón, arrojo 6704 patentes a nivel mundial. Un análisis de los datos revelo un pico enorme proveniente de Rusia y centrado alrededor del año 2010. Se revisaron las patentes identificando lo que parece ser varias versiones de una misma patente. Los casos más obvios fueron eliminados, reduciendo el número de patentes a 3141. Los resultados indicaron que una parte importante de las patentes (82.3%) pertenecían a 4 países: Japón [JP], Rusia [RU], Corea [KR] y China [CN] (fig. 2)
Figura 2: Evolución de patentes publicadas en base al yacón y los principales países que las poseen (izquierda). Distribución porcentual de patentes (derecha arriba), la composición de patentes reclamadas por “otros” (1 7.7%, derecha abajo) muestra que América Latina [AL] posee el 1.9% de las mismas.
Aun después de depurado, se percibe un incremento marcado de patentes alrededor del año 2010 debido a Rusia. Dicho incremento corresponde a una serie de patentes que llevan títulos que corresponden a variaciones sobre un mismo tema como ejemplo, a partir de: "Method for production of flavoured yacón-lemon drink" [RU-2393678-C1] se reemplaza "lemon" por una serie de diferentes frutas, cereales [RU-2389205-C1], malta [RU-2389263-C1], etc. cada una con su propia patente.
El conjunto de las patentes depuradas fue subdividido en 2 grupos, el primero corresponde a patentes que llevan el nombre yacón (o yakon o smallanthus sonchifollius o polymnia edulis, etc) en el título (16.97%) y un segundo grupo, donde el término yacón no está en el título, pero si está en el texto de la patente (83.03%) (figura 3). Llamaremos aquí patentes visibles al primer grupo y patentes sumergidas al segundo grupo.
Figura 3: Evolución y distribución de patentes publicadas sobre yacón por países y regiones. Los valores positivos corresponden a patentes que llevan el termino yacón en el título (patentes visibles). Los valores negativos corresponden a patentes que solo contienen el termino yacón en el cuerpo de la patente (patentes sumergidas). La categoría CE se refiere a países europeos en general, aunque estos no forman necesariamente parte de la comunidad europea (como en los casos de Suiza y Ucrania)
Constatamos que si bien el 82.2 % de todas las patentes sobre el yacón están en manos de los 4 grandes (China, Japón, Corea y Rusia), estos países tienen el 95% de las patentes con yacón en el título, vale decir, patentes sobre una aplicación "novedosa, no-obvia y útil" aplicada directamente a este tubérculo. La dicotomía entre las patentes visibles (yacón en el título) y las patentes sumergidas (yacón no está en el titulo) sugirió un análisis por separado de ambos grupos.
4.1 Patentes con yacón en el titulo
Se elaboró una lista de 68 palabras que correspondían a 13 categorías relacionada a un producto o a un proceso. Las categorías consideradas fueron: Edulcorantes, FOS, Infusión, Bebida alcohólica, Bebida, comida, Salud, Secado, Oxidación, Fermentación, Pulverizado, Extracción y Cultivo. Cada categoría incluía un numero variable de términos, así FOS estaba compuesto por los términos: {'fos','fructo','oligosac','inulin','oligofru','chicor', 'artich'}. Por medio de Matlab se convirtió el título de las patentes en vectores numéricos, donde cada letra correspondía a un numero de 2 dígitos, se transformaron todas las mayúsculas en minúsculas e identificando el número que corresponde a un espacio, se revisaron todas las palabras del título para ver si coincidían con alguno de los 82 términos que se habían seleccionado.
El método descrito permitió relacionar 87.43% de las patentes con por lo menos un término. Las restantes tenían títulos difícilmente clasificables como: Packing box (Yacón), [CN-302359567-S], Yacón-Jangaggi [KR- 100989832B1], etc. No se buscaron cruces entre los términos porque había un número no muy elevado con 2 o más términos.
Un agrupamiento jerárquico por países caracterizados por categorías permitió apreciar la medida en que Rusia es un caso especial, así como la diferencia entre China, Corea y Japón del resto del mundo (figura 4) y donde Brasil comienza a desprenderse de los países restantes.
Figura 4: Árbol jerárquico por países en base a la composición por categorías de patentes visibles del yacón (izquierda). Detalle por países con menor participación (derecha).
Un análisis por componentes principales confirma que Rusia es un caso aparte, diferenciándose de los demás países por la variable "bebida". A pesar de que el efecto de las demás variables no es muy visible por el efecto deformador de Rusia, se puede distinguir que China es un caso aparte, seguido por un tercer grupo donde estarían Japón y Corea. Los demás países se agrupan con poca diferencia entre sí, salvo Brasil. Para eliminar la perturbación causada por Rusia, se volvió a analizar los datos eliminándola. Los resultados se ven en la figura 5b, confirmando la formación de 3 grupos (además de Rusia) y permitiendo ver con más detalle la relación entre los diferentes marcadores (países), las variables(vectores) y los ejes que corresponden a los componentes principales
En su conjunto, constatamos que patentes donde se aplica el yacón en un alimento o una bebida constituyen más de la mitad de los casos, llegando a 59% de las patentes cuando se incluyen las bebidas alcohólicas. Una diferenciación entre los países con mayor cantidad de patentes permite visualizar que existen diferencias menores entre ellos salvo en el caso de Rusia.
Figura 6: Distribución de patentes visibles (yacón en el titulo) por categorías. El primer elemento en la tabla es edulcorante (4%) y los siguientes están representados en el sentido contrario a las manillas del reloj
El detalle de la distribución de patentes visibles por categoría en los principales países puede apreciarse en la figura 7.
Un mapa de calor (fig. 8) permite finalizar esta apreciación sobre la naturaleza de las patentes puestas por los 4 grandes. Nuevamente destaca la exagerada participación de Rusia en la categoría de "bebidas". China y Japón dan una mayor importancia relativa a "comida" y "bebida" pero luego se diferencia porque China se concentra en "cultivo" y "salud" mientras que Japón prefiere "infusión" y "bebida alcohólica". Corea por su parte prioriza "comida" luego "bebidas alcohólicas", "infusión" y "fermentación". Rusia prioriza "bebidas" y luego "pulverizado", categoría relacionada con procesos y aplicaciones de yacón como harina.
Figura 9: Mapa de calor de patentes sumergidas por categoría y país (izq.). Globalmente, 50% de las patentes internacionales registradas en la World Patent Organization están relacionadas con productos alimenticios (der.)
En el grupo de patentes visibles se pudo constatar por muestreo una falta casi total del principio que lo patentable debía ser novedoso y no-obvio. La gran mayoría de las patentes cubren aplicaciones en alimentos y bebidas (alcohólicas y no-alcohólicas) y en procesos de extracción y secado de los FOS reclamando para sí características novedosas que sin embargo eran bastante obvias dado las características conocidas del yacón.
4.2 Patentes sumergidas (no incluyen la palabra yacón en el titulo)
En esta parte consideramos las patentes que contienen el término "yacón" solo que este no está en el título. Retomando los términos empleados hasta aquí, y después de corridas preliminares, se decidió incrementar el número de términos de 68 a 82 y se añadió una nueva categoría, la de "cosméticos". Se extendió el análisis de las palabras a la sección correspondiente a la descripción de la patente (resumen). La clasificación de las 2608 patentes en este grupo en base a términos y categorías descritas anteriormente permitió caracterizar el 62.46% de las mismas.
Se constata que la categoría "alimentos" sigue siendo la más importante para China, Corea y Europa mientras que "cosméticos" es más importante para Japón, "Bebidas" para Rusia y "Salud" para los Estados Unidos y América Latina.
Una matriz de covarianzas entre las diferentes categorías en este grupo está reproducida en la figura 10. Se puede verificar que las covarianzas más importantes se encuentran entre las categorías bioquímica/bebida alcohólica (0.7418), Bioquímica/secado (0.6572), bebida alcohólica/secado (0.6317), infusión/secado (0.4838), cosmético/secado (0.4692), cosmético/extracción (0.4647) y extracción/infusión (0.4453).
Una revisión por muestreo de las patentes caracterizadas indicó que trataban de temas donde se podía anticipar la utilización potencial del yacón en base a sus propiedades indicadas anteriormente en tanto que en el 37.54% perteneciente al conjunto restante, la inclusión del yacón no era tan evidente.
Podemos concebir 4 razones por las cuales el yacón no estaría en el título:
1. El yacón es un insumo posible pero no necesariamente imprescindible en un proceso ya establecido. Por ejemplo, la achicoria tostada viene utilizándose desde el siglo XVI como sucedáneo del café, una bebida caliente de similar aroma, pero sin cafeína. Por analogía, se espera que el topinambour y el yacón puedan ser empleados de la misma manera y la patente busca proteger el proceso ampliando su cobertura.
2. Por referencia. Las patentes citan artículos científicos y patentes previas para respaldar su aspecto "novedoso, útil y no-obvio". Entre las referencias hay patentes y artículos que incluyen la palabra yacón, aunque esta no tenga ninguna relación con la patente que los cita. En el presente estudio, esos casos fueron muy escasos.
3. Por abuso de cobertura. Se encontraron varias patentes, muchas de ellas con títulos vagos o confusos que incluyen una larga lista de plantas (incluido el yacón) que estarían cubiertas por la patente. Así, por ejemplo, la patente JP- 2001086954-A Health drink or food incluye una lista de 509 plantas y vagas promesas de salud.
4. La patente cubre aplicaciones de los FOS y se busca desvincular su relación con el yacón.
5 De algunas conclusiones
El conflicto entre patentes y plantas medicinales ha generado muchas publicaciones y discusiones tocando temas éticos, legales, de derechos, de réditos, etc., sin alcanzar algún consenso (Darong Dai 2019, Hamilton 2006, Goldin & Reinert 2010, Lopez Ghio 2011, Schittecatte 2007). Patentes en base a productos como el yacón y sus derivados no solo representan una apropiación no retribuida del conocimiento de pueblos antiguos, sino que además bloquean sus posibilidades de desarrollar productos de mayor valor agregado. Es difícil argumentar que una pequeña comunidad podría industrializar un fármaco a nivel internacional en base a una planta medicinal tradicional. En cambio, el desarrollo e industrialización de productos de mayor valor agregado derivados de productos como el yacón, por ejemplo, es fácilmente concebible y necesario. Sin embargo, una empresa que se lanzaría al mercado se enfrentaría con una barrera de patentes preestablecida que limitaría sus chances reales de crecimiento.
El desarrollo del internet ha permitido el acceso de información científica y técnica a muchos países e instituciones que estaban en gran necesidad de ello. También ha permitido que productos de la biodiversidad antes desconocidos en otras regiones del mundo puedan ser aprovechados y sus aplicaciones presentadas como "útiles, nuevas y no obvias" en esas regiones permitiendo así la creación de barreras de acceso a sus mercados. El estado boliviano no ha protestado esas patentes, no ha creado una oficina de patentes nacional que pueda proteger productos y procesos industriales. No dispone de registros de anterioridad ya sea como bancos de tesis realizadas en las universidades ni centros de recopilación de conocimientos tradicionales.
El avance de la ciencia y el conocimiento a nivel molecular ha creado más zonas grises en lo que se refiere a "innovación" y "no obvio" que guiaba la aplicación de las patentes. Hace 50 años atrás, una patente que cubría la conversión del yacón en un sucedáneo del café hubiera sido considerada innovativo y no obvio. El conocimiento actual de que tanto la achicoria como el yacón tienen una concentración elevada de FOS hace que la similitud sea mucho menos "innovativo y no obvio". El mismo avance de la ciencia hace también que la correcta interpretación de las propiedades "tradicionales" de muchas plantas sea más difícil de recuperar puesto que estas últimas emplean términos nada técnicos y más relacionados con conceptos culturales y mágicos, creando así la necesidad de no solo conservar los conocimientos tradicionales, sino desarrollar investigaciones que permitan "traducir" dichos conocimientos en conceptos técnicos contemporáneos.
El análisis realizado permitió establecer relaciones entre términos considerados críticos para caracterizar una patente, pero no logra penetrar a fondo sobre lo que realmente cubre dicha patente. En base a las anteriores conclusiones, quizás el problema no sea tanto el lenguaje encriptado y algo ambiguo con que estos fueron redactados, sino el sentido y utilidad de un sistema de protección intelectual sesgada en contra de pequeñas empresas de zonas económicas desfavorecidas y no actualizada a los conocimientos y avances de la ciencia.
