Investigan efectos de nanopartículas en plantas
Científicos del Departamento de Plásticos en la Agricultura del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) estudian expresiones e implicaciones bioquímicas en plantas como resultado del uso de nanopartículas como promotores de su crecimiento.
En la actualidad, existe un notable incremento en la producción y aplicación de nanopartículas, tanto metálicas como derivadas del carbono, en la agricultura, con el objetivo de buscar mayor crecimiento de las plantas. Sin embargo, se han observado casos en los cuales el uso de nanopartículas puede afectar el crecimiento de diversos tipos de plantas, provocar cambios fisiológicos y bioquímicos y, en consecuencia, impactar en la producción y la calidad de los alimentos.
Ante este escenario, el CIQA ha buscado desarrollar de forma integral nanopartículas que fomenten el crecimiento de plantas y desarrollen otras propiedades potenciales, pero sin dañarlas internamente.
"El primer paso es ver qué le está haciendo la nanopartícula a la planta, nosotros la aplicamos y medimos un parámetro fisiológico que puede ser la altura o el área foliar. Entonces ahí estudiamos qué le hizo internamente, cuáles son los cambios bioquímicos implicados en el crecimiento de esta planta, qué provocó que se diera un cambio, ya sea de forma positiva o negativa", explicó la doctora Ileana Vera Reyes, catedrática Conacyt comisionada al Departamento de Plásticos en la Agricultura del CIQA.
Este tema se abordará con mayor profundidad en el próximo Segundo Mini Simposio-Taller de Agronanotecnología organizado por el CIQA.
Actualmente, señala la investigadora, la interacción de los nanomateriales con las plantas no ha sido estudiada lo suficiente y representa una gran área de oportunidad. A la par de los efectos benéficos de los nanomateriales sobre los cultivos, existen diferentes reportes de absorción, translocación, acumulación, biotransformación y toxicidad en diferentes especies de plantas, por lo cual es indispensable conocer las respuestas bioquímicas de las plantas por la aplicación de nanopartículas.
"Tenemos que encontrar una explicación de las interacciones de las nanopartículas con las plantas, cómo entran, cuáles son los mecanismos de señal activados para obtener una respuesta celular involucrada en algún cambio fisiológico, conocer más acerca de consecuencias bioquímicas y moleculares que tienen estas, saber aspectos de qué organelos están implicados en el transporte y almacenamiento y si es posible encontrarlas formando parte de la estructura de otras proteínas, etcétera", detalló la investigadora.
La doctora Vera Reyes aclaró que el uso adecuado de nanopartículas fomenta el crecimiento de las plantas al actuar como nanofertilizantes, además de contar con actividades antimicrobianas, lo que permite reducir el uso de pesticidas químicos. Estas propiedades, complementadas con el estudio de las expresiones e implicaciones internas de la planta por la aplicación de nanomateriales, garantizarán un producto de calidad para los agricultores que beneficiará de forma integral sus plantas.
"Las nanopartículas son promotores del crecimiento, pero también pueden proteger contra ciertos hongos y bacterias fitopatógenos y reducir la aplicación de pesticidas químicos que afectan las plantas, es decir, la nanopartícula protege, ayuda a tu cultivo y no afecta la planta. Por esto son importantes los análisis de plantas, porque aseguramos que no se está viendo afectada, debido a todas las respuestas que obtenemos internamente ante la aplicación de nanopartículas", señaló la especialista.
En cuanto al futuro del proyecto, la doctora Vera Reyes indicó que cuentan con varias vertientes para el estudio de las plantas.
"Ahora tenemos algunos ensayos básicos a nivel de proteínas, estamos trabajando con análisis proteómico y lo que quisiéramos hacer son estudios de metabolómica y genotoxicidad de nanopartículas. Paralelamente, realizaremos estudios con otros colaboradores donde utilizaremos nanopartículas como inductores del metabolismo secundario vegetal, buscaremos inducir resistencia sistémica y pensar, en un futuro, en productos a base de algunas nanopartículas", concretó la doctora.
Para finalizar, la investigadora comentó que México necesita comenzar a trabajar con las nuevas tecnologías para fomentar el desarrollo de la agricultura.
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