Luchar contra las plagas sin pesticidas a través de nanomateriales inteligentes y sostenibles
Pesticidas completamente naturales, que además sólo actúan cuando la situación de una plaga lo demande, biodegradables y sin ningún efecto nocivo podría parecer una utopía. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), en colaboración con la empresa de base tecnológica -spin-off- ‘Nanolife’, ha logrado un avance que podría transformar la agricultura actual.
Este equipo está desarrollando bio-nanomateriales híbridos “inteligentes” capaces de proteger los cultivos de forma sostenible, eliminando así la dependencia de químicos agresivos, un estudio que ha sido publicado recientemente en la revista científica 'Materials today Bio'.
El objetivo era encontrar una forma de utilizar las defensas naturales de las plantas, como los terpenos (aromas naturales como el del limonero o el naranjo), materiales biológicos que permitieran prescindir del uso de pesticidas sintéticos que plantean graves problemas de contaminación afectando a insectos beneficiosos como las abejas, fundamentales en la función de polinizar. “Hemos conseguido que la propia naturaleza trabaje para nosotros ”, explican los autores del estudio.
Según Enrique Niza, miembro del equipo investigador, lo que están haciendo es “aplicar nanotecnología para conseguir unos tratamientos efectivos sin que tengan los efectos tóxicos y negativos que tienen los pesticidas tradicionales”.
“Dentro del sector agrícola, desde hace unos años empezamos a trabajar con empresas como el grupo Candelo, para desarrollar diversos nanomateriales que pudieran ser aplicados como sustitutivos de los pesticidas convencionales, porque estamos ante un marco regulatorio europeo, el Green Deal o Pacto Verde, que trata de prohibir todos los pesticidas de uso químico debido al gran impacto medioambiental y sanitario que han ido provocando”.
Esto los llevó a avanzar en estos nuevos ‘pesticidas’ biodegradables y seguros a través de los nanomateriales. Según explica Enrique Niza, esta investigación ha logrado crear una estructura protectora a escala nanométrica (una dimensión inferior a 100 nanómetros, es decir, diez mil veces menor que un pelo) utilizando materiales biológicos. “Un nanomaterial hibrido significa que tiene composición de distintos tipos de materiales, en nuestro caso hemos utilizado una sílica natural y la hemos recubierto recubierta de un biopolímero que hemos hecho nosotros”. Es un biopolímero porque está integrado por compuestos naturales que están en algunas plantas, que tienen bioactividad y con ello han generado “un nuevo biomaterial que va a recubrir este nanomaterial”.
Aplicación y usos
Y aunque cueste entenderlo para aquellos que no son científicos, lo más importante es que el método de aplicación de esta nueva herramienta para los agricultores es similar a un pesticida al uso, es decir, “sería como una pulverización, las nanopartículas van en un formato líquido y se pulverizan sobre una semilla o una hoja”, señala Niza.
Pero, al ser inteligente, es un material que “sólo se libera en unos entornos específicos, por ejemplo, muchos patógenos cuando infectan a una planta lo que hacen es disminuir el ph de la misma, estas nanopartículas cuando notan que hay una disminución de ph empiezan a liberar, sino hay esa disminución no liberan, es decir, tiene el comportamiento que se llama responsivo a estímulos o inteligente”, asegura.
En decir, estos nuevos nanomateriales actúan como “contenedores inteligentes” que estabilizan y liberan de forma controlada varios terpenos y compuestos orgánicos volátiles de manera simultánea en función de diversos cambios en el entorno, como los encontrados en condiciones de infección pudiendo ejercer un tratamiento más selectivo.
Además, estos materiales en sus distintos desarrollos podrían aplicarse a todo tipo de plagas de las plantas, “ lo único que ocurre es que hay que cambiar los compuestos que llevan dentro porque las materias activas no todas funcionan de manera universal”.
Sobre el grado de efectividad de estos nuevos productos, una de las preocupaciones de los agricultores, este científico asegura que en la observación se ha visto como “algunos de los nanomateriales mejoraran los tratamientos. convencionales”.
Además, no tendrían ningún efecto negativo como es el caso de los pesticidas tradicionales. “Hemos utilizado materias activas totalmente ecológicas registradas por la ECHA (Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas) en grado alimentario en algunas de ellas, por lo tanto no tendrían efectos perniciosos”.
El mercado, más cerca
Este avance podrá ir llegando al sector gracias a la participación de ‘Nanolife’, la spin-off nacida en el seno de la UCLM, la cual se encargará de realizar un primer escalado industrial. El proyecto tiene una clara orientación de mercado, buscando que esta tecnología llegue pronto a los agricultores que demandan soluciones dentro del marco de las directivas europeas.
Una vez que todo este material esté preparado el siguiente paso es que “llegue una empresa mucho más grande que invierta para que ese escalado se pueda hacer a nivel europeo y se saque al mercado”. Si esto ocurriese, Enrique Niza considera que este producto podría estar en el mercado en tres o cuatro años.
Y lo más importante, que no sería un material caro para los agricultores. Este investigador asegura que “cuando diseñamos estos materiales siempre miramos que a la hora de utilizarlo por el agricultor no vaya a suponer un gasto excesivo, las dosis que se utiliza son muy bajas porque el tratamiento es muy efectivo”.
Este desarrollo supone un “paso de gigante” hacia la agricultura de precisión. “Al controlar exactamente cuándo y cuánto compuesto se libera, se reduce el desperdicio y se mejora la salud de los ecosistemas agrícolas, posicionando a Castilla-La Mancha a la vanguardia de la nanotecnología aplicada a la sostenibilidad”, afirman desde el equipo de trabajo.