Aceites esenciales en arcillas como alternativa sostenible a los antibióticos en agricultura
CIENCIAS AGRICOLAS.
Las plantas podrían convertirse en una de las herramientas más eficaces para proteger a otras plantas frente a enfermedades infecciosas.
Unos científicos han desarrollado nuevos materiales nanoestructurados capaces de transportar aceites esenciales con actividad antimicrobiana para combatir el fuego bacteriano, una de las enfermedades más destructivas que afectan al manzano y a otros cultivos frutales.
Cástor Salgado y José Francisco Fernández en el laboratorio. Foto: Noelia Granado / CSIC.
El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Cástor Salgado y José Francisco Fernández, del Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV) perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España, así como Andrea Brunelli, de la Universidad de Venecia Ca' Foscari en Italia.
El fuego bacteriano es una enfermedad especialmente agresiva que infecta flores, brotes, hojas y frutos. La bacteria se propaga a través de los tejidos vegetales provocando el marchitamiento y ennegrecimiento de las ramas, que adquieren un aspecto característico, parecido al de haber sido quemadas por el fuego. En los casos más graves, puede extenderse por todo el árbol, reducir drásticamente la producción de fruta e incluso causar la muerte del vegetal, lo que genera importantes pérdidas económicas en las explotaciones agrícolas.
Salgado y sus colegas utilizan una arcilla del tipo bentonita como vehículo para incorporar aceites esenciales encapsulados. Estos compuestos naturales muestran actividad frente a la Erwinia amylovora, la bacteria responsable del fuego bacteriano. La estrategia mejora la permanencia y distribución de los aceites sobre las flores, donde tiene lugar una fase clave del proceso de infección.
El fuego bacteriano afecta a más de 130 especies de la familia de las rosáceas y está presente en más de 40 países. Su control durante la floración puede requerir tratamientos antibióticos, una práctica que plantea el riesgo de favorecer la aparición de resistencias microbianas a tales antibióticos. Por ello, el desarrollo de opciones basadas en sustancias naturales alternativas se ha convertido en un objetivo prioritario para avanzar hacia una agricultura más sostenible.
“El objetivo es encontrar alternativas que permitan reducir la dependencia de los antibióticos sin renunciar a una protección eficaz de los cultivos”, explica Salgado.
La investigación combina ciencia de materiales, nanotecnología y compuestos naturales. La bentonita actúa como vehículo para los aceites esenciales y permite desarrollar formulaciones diseñadas para permanecer sobre la superficie de las flores durante el periodo crítico de infección. La participación del ICV se ha centrado en el diseño y estudio de estos materiales avanzados mediante métodos de producción sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.
Para obtener estos nanomateriales, el equipo liderado por José Francisco Fernández ha adaptado los procesos de fabricación con el fin de facilitar su aplicación en condiciones reales de cultivo agrícola.
Los resultados obtenidos en campo fueron especialmente relevantes. En los ensayos realizados, los nanomateriales cargados con aceites esenciales redujeron la incidencia de la enfermedad en un 76%, frente al 81% alcanzado por la estreptomicina, el antibiótico utilizado como tratamiento de referencia. Además, los análisis moleculares confirmaron una menor presencia de la bacteria en las flores tratadas con los nanomateriales.
Los investigadores observaron que la bentonita permanecía adherida a las flores hasta nueve días después de su aplicación, lo que permitía una acción prolongada del tratamiento durante una etapa crítica para la infección.
El trabajo demuestra el buen potencial de los materiales nanoestructurados como vehículos para sustancias naturales destinadas a la protección de cultivos agrícolas y abre una nueva vía para desarrollar soluciones que combinen eficacia, innovación y sostenibilidad.
En palabras de los investigadores, la idea puede resumirse de forma sencilla: utilizar sustancias producidas por las propias plantas para ayudar a proteger a otras plantas.
El estudio se titula “Advanced Nanoencapsulated Essential Oil Materials as Novel Antimicrobials for the Control of Fire Blight in Apple”. Y se ha publicado en la revista académica Journal of Agricultural and Food Chemistry. (Fuente: ICV / CSIC)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings