Nanotecnología: La tecnología trabaja para diseñar agroquímicos más eficientes

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SOLUCIONES CON NANOTECNOLOGÍA PARA LA AGRICULTURA

Las nanopartículas y nanocápsulas para liberación controlada de agroquímicos nos pueden permitir reducir la cantidad de materia activa necesaria para aplicar en campo, lo que se traduciría en un menor impacto ambiental. Al proteger las sustancias en su interior, se reducirían las pérdidas por distintos factores, como pueden ser por descomposición debido al efecto de agentes físicos (luz, temperatura, pH...), la degradación por la actuación de microorganismos, o el lavado por la lluvia y el riego hacia capas inferiores del suelo o masas de agua subterráneas. Debido a que las pérdidas serían menores, redundaría en una mayor eficacia del producto, por lo que la cantidad resultante de agroquímico que se debería aplicar en campo tendría que ser menor.

Por otro lado, esto abre la vía a la utilización de otro tipo de sustancias más lábiles (que se descomponen fácilmente) y que no se pueden emplear actualmente o no dan buenos resultados por degradarse muy rápido en el campo. Por ejemplo, muchos productos que se están ensayando como biopesticidas[1] adolecen de ese problema: se descomponen con demasiada facilidad y se necesitan cantidades muy grandes para aplicarlos y que sean efectivos, lo cual no los hace rentables. Pero si se puede aumentar su persistencia protegiéndolos con nanoformulaciones, su uso se vuelve una opción más interesante.

La nanoencapsulación también permite diseñar agroquímicos con mayor selectividad y especificidad a la hora de ejercer su acción. La capacidad de unir en la superficie biomoléculas, como anticuerpos y ácidos nucleicos (ADN y ARN), que reconocen dianas muy específicas, posibilita actuar sobre agentes concretos, como pueden ser fitopatógenos causantes de enfermedades, sin afectar a otros organismos beneficiosos. Sin ir más lejos, ya se está investigando sobre cómo utilizar ARN en nanocápsulas de arcilla para combatir virosis en plantas[2].

CONSIDERACIONES PARA LAS APLICACIONES EN CAMPO

Como se ha comentado más arriba, las aplicaciones de la nanotecnología para la producción de agroquímicos provienen de estudios previos en medicina y farmacología. Sin embargo, no es tan sencillo trasladar los resultados de investigaciones y tecnología empleada en medicina a la agricultura, ya que hay que considerar una serie de cuestiones distintas.

- Tratamientos en masa frente a individuales: a la hora de dar un tratamiento en el campo, hay que tener en cuenta que se hará con miles de individuos, y que los procedimientos para ello son muy distintos de los empleados en medicina, donde los pacientes se consideran individualmente.

- Tratamientos sistémicos o de contacto: El diseño de los nanodispositivos debe ser distinto según se quieran emplear para tratamientos de contacto, en los que deben permanecer en la superficie de la planta, o sistémicos, donde el producto debe penetrar en los tejidos y moverse a través de los haces conductores (xilema y floema).

- Absorción por hojas frente a raíces: Cuando las nanoformulaciones deben penetrar en el interior de la planta, hay que considerar si se aplicarán vía foliar o radicular, ya que las raíces son órganos adaptados para la absorción (lo que facilita las cosas), mientras que las hojas poseen cubiertas y cutículas protectoras que las impermeabilizan al paso de sustancias.

- Movimiento y acumulación (frutos, etc.): Es muy importante saber dónde tenderán a acumularse las nanopartículas, ya que su presencia en los tejidos es la que determinará dónde actuarán y liberarán la carga química. Si lo hacen en el lugar incorrecto, no serán efectivos e incluso pueden dar problemas después al liberar los agroquímicos en otros sitios.

Por último, hay que comprobar y estar seguros de que las nanopartículas y los materiales que las componen no son tóxicos y no van a dar problemas en caso de incorporarse a la cadena alimentaria. También deben ser fácilmente escalables de cara a la producción en grandes cantidades por la industria, y de muy bajo coste económico.

En definitiva, se trata de utilizar una tecnología para solucionar algunos de los problemas que existen actualmente en la agricultura, principalmente relacionados con la degradación del medio ambiente, de una forma que sea beneficiosa para todos, desde productores a consumidores, y que nos permita dejar en herencia un planeta algo más saludable a las generaciones venideras.

Extracto del artículo de Alejandro Pérez de Luqu (IFAPA, Centro Alameda del Obispo, Área de Genómica y Biotecnología, Avda. Menéndez Pidal s/n, Apdo. 3092, 14080 Córdoba) publicado en el nº 260 de la revista TIERRAS-AGRICULTURA