Biorreguladores de crecimiento vegetal buscan potenciar la agricultura en condiciones adversas

Un equipo de investigadores del Departamento de Química de la Universidad Técnica Federico Santa María desarrolla un proyecto para generar análogos de brasinoesteroides que actúen sobre las plantas como agentes anti estrés (Mundo Agropecuario).

Según el último informe de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), en la última década la sequía fue el desastre más costoso en América Latina y el Caribe, causando pérdidas en los cultivos y el ganado por cerca de US 13.000 millones de dólares.

Chile, por su parte, ha estado afectado por una aguda y sostenida sequía sin precedentes en los registros históricos. En el reporte anual que entrega la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (ODEPA), dependiente del Ministerio de Agricultura, se afirma que este escenario no mejorará a futuro, sino que se espera mayor frecuencia de estos episodios.

En este sentido, y ante el aumento de la demanda mundial de alimentos, los Estados han avanzado en políticas dirigidas a la adaptación de estos nuevos contextos, donde la investigación y aplicación de nuevas tecnologías que fortalezcan el desarrollo de la agricultura en forma sostenible y eficiente se ha vuelto fundamental.

Un ejemplo son los bioestimulantes orgánicos, que poco a poco se hacen un lugar en los mercados. El centro de investigación en economía Markets and Markets estima que a nivel global esta área moverá cerca de US 3.000 millones de dólares para el 2021, creciendo en Latinoamérica a razón del 10% entre el 2016 y el 2021, con aplicación en cerca de 25 millones de hectáreas.

Esto ha impulsado el desarrollo de nuevas rutas alternativas para la síntesis de brasinoesteroides, que son compuestos químicos capaces de promover la elongación, desarrollo y crecimiento de las plantas. En este contexto, los investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dr. Luis Espinoza, Dra. Katy Díaz y Dr. Lautaro Taborga están ejecutando un proyecto Fondecyt Regular (N° 1160446) que tiene por objetivo generar análogos de esta fitohormona, que sean capaces de proteger las plantas frente a diversos tipos de estrés.

Potencialidades del proyecto

A partir de una sustancia de origen natural, el equipo científico modifica la estructura química de esta materia, consiguiendo un análogo hemisintético que mantiene su origen orgánico. “Elegimos este proceso para poder mantener las importantes propiedades biológicas de los brasinoesteroides naturales tras el proceso de hemisíntesis”, asegura el investigador a cargo del proyecto, profesor del Departamento de Química de la USM, Dr. Luis Espinoza.

“Nuestro objetivo es incrementar la tolerancia de las plantas ante condiciones desfavorables, fortaleciendo, a través de un bioestimulante, su resistencia ante la falta de agua, el ataque de patógenos y cambios bruscos de temperatura”, añade.

Las potencialidades comerciales del proyecto pasan por la posible generación de una formulación que contenga bioestimulantes orgánicos encapsulados en nanoagregados poliméricos, con una eventual aplicación a cultivos agrícolas sometidos a estrés hídrico o de otra naturaleza.

En esa línea, el profesor recalca que “las sustancias que se sintetizan no existen en el mercado, y presentan nuevas características estructurales. Estos brasinoesteroides pueden ser utilizados para incrementar el rendimiento agrícola y también como agentes antiestrés”.

Resultados preliminares

A partir del financiamiento de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Conicyt), a través de su Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt), los investigadores de la USM han trabajado en la síntesis de estos análogos. Así, han llegado a producir cerca de veinte moléculas, con cinco de ellas mostrando auspiciosos resultados, logrando un efecto muy similar al de la fitohormona natural más potente.

Para la co-investigadora del proyecto e investigadora joven del Departamento de Química de la USM, Dra. Katy Díaz, la importancia de esta iniciativa radica en que “hoy tenemos grandes problemas de sequía, que afectan directamente a la producción agrícola, por lo que apuntar el foco del estudio en las consecuencias de estos cambios en el clima es relevante. Somos los únicos en Chile que estamos trabajando con este tipo de moléculas que pueden convertirse en biorreguladores del crecimiento para ser aplicados en distintos cultivos”.

Respecto al escalamiento tecnológico y el futuro del proyecto, la Dra. Díaz afirma que “si bien los caminos para llegar a un producto final de aplicación son largos, nuestros resultados preliminares han sido bastante interesantes, por lo que estamos postulando a nuevos financiamientos de investigación e innovación con los que esperamos llegar a una formulación más activa del producto, que nos permita empaquetar y comercializar en el futuro”.

En la misma línea, el Dr. Espinoza agrega que “lo que nosotros queremos lograr es que la agricultura nacional pueda seguir generando los cultivos de gran calidad que nos caracterizan a nivel mundial. Buscamos ser un apoyo al desarrollo productivo del país a través de estas tecnologías”.

Estos objetivos están en concordancia con lo que señala ODEPA en su estudio sobre “consideraciones ambientales para una agricultura competitiva y sustentable al 2030”. En él asegura que, en este complejo escenario de interrelaciones entre medio ambiente y desarrollo, el sector agrícola enfrenta el desafío de producir más eficientemente, disminuyendo su vulnerabilidad y aumentando su resiliencia.

En los últimos años, la sequía fue el tipo de desastre más costoso en América Latina y el Caribe, causando pérdidas en los cultivos y el ganado por cerca de US 13.000 millones de dólares.

El centro de investigación económica Markets and Markets estima que a nivel global el mercado de bioestimulantes moverá cerca de US 3.000 millones de dólares para el año 2021.

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