Científicos en el Departamento de Botánica de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN) utilizan nanopartículas de Cobre (Cu), Selenio (Se) y Silicio (Si) para bioestimular plantas e inducir tolerancia en hortalizas ante estrés biótico y abiótico.
“Lo que estamos buscando principalmente es inducir respuestas de tolerancia a estrés biótico y abiótico. Del biótico básicamente es tolerancia contra patógenos dependiendo de cada hortaliza en específico. En el caso de estrés abiótico, puede ser estrés ambiental como frio, altas o bajas temperaturas, salinidad, etcétera; específicamente estamos trabajando con salinidad”, explicó el doctor Antonio Juárez Maldonado, Profesor – Investigador Departamento de Botánica de la UAAAN.
Con este proyecto, los especialistas buscan aprovechar diversas propiedades potenciales de las nanopartículas para bioestimular hortalizas.
“Estamos trabajando actualmente con nanopartículas de Cobre, Selenio y Silicio. La idea es aprovechar las características que presenta la materia a esta escala, como mayor reactividad -debido a la mayor superficie que presentan-, y eso creemos que puede ayudar a estimular respuestas específicas que son de interés en las hortalizas”, precisó el científico.
El doctor Juárez Maldonado señaló que, a diferencia de otras instituciones donde trabajan con nanotecnología con dosis altas para evaluar toxicidad y potencial como fertilizante; esta investigación busca emplear las nanopartículas como elicitores, a partir de dosis pequeñas.
“En muchas instituciones se trabaja con nanotecnología, utilizan dosis altas para evaluar toxicidad y en algunos casos como fertilizantes propiamente. Lo que buscamos es aplicar las nanopartículas como estimulantes o elicitores en las hortalizas. Esto es partiendo de aplicaciones en pequeñas dosis a diferencia de lo que se hace comúnmente, dosis de miligramos por planta. Hemos tenido resultados usando aplicaciones desde 0.2 miligramos por planta de una nanopartícula, eso es lo que buscamos, aplicar pequeñas cantidades para generar el efecto que deseamos”, puntualizó el especialista.
El investigador añadió que, con este proyecto, buscan realizar aplicaciones que permitan reducir el impacto de los pesticidas, al inducir efecto de tolerancia contra patógenos en las plantas y aplicarlo de forma comercial.
“Todo esto lleva un proceso, desde evaluar primero que genere el efecto deseado de tolerancia al estrés por patógenos. Para eso hay que verificar que pasa con las nanopartículas: dónde se acumulan, si se acumulan, si son riesgosas para los humanos o no. Posterior a eso se tiene que patentar y, en su caso, comercializar”, indicó el científico Juárez Maldonado.
Las virtudes del cobre
De acuerdo a resultados preliminares, con la aplicación de nanopartículas de cobre en plantas de tomate, disminuyó la severidad del patógeno más del 50 por ciento en comparación de una planta sin tratamiento, además de una baja en la absorción de sodio, descendiendo la toxicidad por sales en la planta.
“Con nanopartículas de cobre, solamente evaluando el efecto en las plantas de tomate, encontramos incrementos en el rendimiento de hasta el 10 por ciento en algunos tratamientos. Bajo condiciones de salinidad disminuyó el impacto negativo en un 20 por ciento, en comparación del tratamiento con estrés salino en tomate”, detalló el doctor.
Fuente: Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares
Otro resultado destacado hasta el momento, en cuanto al contenido de compuestos bioactivos, con la aplicación de nanopartículas de cobre se logró incrementar hasta tres veces el contenido de antioxidantes en el tomate, esto puede impactar directamente en la salud humana.
“Ahora queremos entender que es efectivamente lo que hacen las nanopartículas en la planta para entender todo el proceso. Toda la cascada de señalización que desencadena la planta que da como resultado esos cambios, el incremento en biocompuestos, tolerancia a estrés biótico y abiótico. Entendiendo eso podemos ver qué pasa con las nanopartículas dentro de la planta, si se acumulan, o bien, se transforman a forma iónica y siguen ahí”, especificó el especialista.
Este proyecto se desarrolla en conjunto con los investigadores doctor Gregorio Cadenas Pliego y doctora Hortensia Ortega Ortiz del Centro de Investigación en Química Aplicada, quienes se encargan de sintetizar las nanopartículas.