Investigadores han usado el virus del mosaico del tabaco como una nanopartícula que funciona como un «taxi» para varios plaguicidas
Científicos de la Universidad de California en San Diego y de la Universidad de la Reserva Occidental de Case, ambas en Estados Unidos, han descubierto que un virus vegetal es una herramienta muy eficaz para liberar pesticidas en el suelo. Los microbios funcionan como nanopartículas que se adhieren a las moléculas del plaguicida y permiten que este llegue a zonas más profundas, lo que permite ahorrar en el uso de estos productos. Sus conclusiones se acaban de publicar en Nature Nanotechnology .
«Parece contraintuitivo que podamos usar un virus vegetal para cuidar la salud de las plantas», ha dicho en un comunicado Nicole Steinmetz , autora senior del estudio. Pero no lo es: «Existe un campo emergente en la nanotecnología en que se usan los virus vegetales como sistemas para liberar pesticidas . Es algo parecido a lo que se hace en medicina cuando se usan nanopartículas para liberar medicamentos en zonas específicas, reduciendo los efectos secundarios».
La investigadora Nicole Steinmetz sostiene un modelo del virus del mosaico del tabaco en su despacho - David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering Los efectos secundarios de la agricultura En el mundo de la agricultura también hay algo parecido a los efectos secundarios. Los agricultores de todo el mundo liberan fertilizantes al medio ambiente para acelerar el crecimiento de las plantas, pero a veces acaban contaminando los acuíferos, los ríos y los lagos. También se usan herbicidas para evitar el crecimiento de las «malas hierbas», pero con ello se acaba eliminando a la vegetación autóctona, adaptada a las condiciones de cada lugar. Por último, se emplean productos para matar a herbívoros y parásitos, pero normalmente se acaba eliminando también a muchos otros invertebrados.
Por estos motivos, en muchas ocasiones la agricultura daña el medio ambiente y pone en peligro su sostenibilidad o incluso la supervivencia de muchos ecosistemas. Por eso resulta crucial que el uso de los fertilizantes, herbicidas e insecticidas sea lo más eficaz y lo menos contaminante posible.
Una de las formas de lograrlo, es emplear plaguicidas más específicos. De hecho, ya se usan seres vivos para controlar a ciertas especies. Pero hay otra forma: en este caso se propone usar unos pequeños microbios como partículas con las que transportar productos químicos.
El virus que se comporta como un taxi En esta ocasión, los investigadores han descubierto que un virus que se usa como modelo de investigación en los laboratorios, y que se conoce como virus del mosaico del tabaco , es capaz de adherirse a moléculas de pesticidas y comportarse como un «taxi» para transportarlas hasta zonas más profundas del suelo. ¿Por qué esto es importante?
Porque ciertos de estos pesticidas se adhieren fuertemente a la materia orgánica del suelo , con lo que no llegan a la zona donde crecen las raíces. Allí es justo donde viven los nematodos , un grupo de gusanos muy abundante y que en ocasiones ataca a las plantas.
Paul Chariou, coautor del trabajo, trabaja en una columna rellena de suelo para estudiar el transporte de los pesticidas - David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering En esta ocasión, los investigadores hicieron pruebas en columnas rellenas de suelo. Comprobaron que ciertas nanopartículas usadas para transportar fertilizantes o pesticidas eran capaces de hacer que estos productos llegasen a profundidades de hasta 12 centímetros, sencillamente vertiendo agua por arriba. Sin ellas, las moléculas se quedaban adheridas en los primeros centímetros.
Pero el virus del mosaico del tabaco mostró ser mucho más eficaz que estas partículas: fue capaz de transportarlas hasta profundidades de 30 centímetros .
Si el virus puede hacer esto es probablemente porque tiene forma tubular y es bastante grande, para ser un virus: alcanza los 300 nanómetros de longitud (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Según los investigadores, es probable que la geometría de este microorganismo y la naturaleza de su superficie favorezcan su alta movilidad por el suelo.
De hecho, su forma alargada parece ser más eficaz que la esférica, que tienen las otras nanopartículas empleadas en la investigación. Además, la composición de su superficie parece intearaccionar con el suelo de un modo que favorece su dispersión.
« Tiene sentido que un virus vegetal pueda penetrar fácilmente en el suelo y moverse a través de él, porque este es el lugar donde reside naturalmente», ha explicado Steinmetz, después de recordar que en medicina también se usan nanopartículas tubulares con superficies complejas para navegar por el organismo.
Virus activos Otro asunto relevante es que los virus están activos y tienen capacidad de atacar plantas. En el caso del virus del mosaico del tabaco, sus víctimas son vegetales del grupo de las solanáceas , como los tomates, las patatas o las berenjenas . Los investigadores han comentado que este microbio es inocuo para otras plantas y que solo se transmite por medio de contacto físico. Por eso, si se emplease en un campo, en teoría los adyacentes estarían exentos de ningún riesgo de contaminación.
Por último, la investigación dirigida por Steinmetz ha elaborado modelos informáticos para predecir el comportamiento de diversas nanopartículas usadas como transportadores de moléculas por el suelo y saber cuán lejos pueden viajar, cuánta cantidad es necesaria o cuándo liberaran su carga de pesticida. Gracias a ellos, en solo unos días se puede saber cuál será el rendimiento de cada partícula transportadora.
El próximo objetivo de estos investigadores es liberar los virus cargados de pesticidas en el campo en un futuro cercano.