25 de noviembre de 2013

Biopesticidas

Por Dr. Luis Espinoza Catalán
Académico del Departamento de Química
Universidad Técnica Federico Santa María

Investigación está orientada al control de patógenos que atacan a una gran variedad de cultivos de interés nacional y mundial en el sector agrícola y forestal. 

Generar biopesticidas orientados al control de patógenos que atacan a una gran variedad de cultivos en nuestro país, específicamente aquellos vinculados a la industria vitivinícola y a la producción agrícola y forestal, es el principal objetivo del proyecto FONDECYTdesarrollado por el Departamento de Química de la Universidad Técnica Federico Santa María, y que ya muestra sus primeros resultados.

Se trata del proyecto “Síntesis de derivados de diprenilhidroquinonas lineales y actividad biológica en sistemas encapsulados: Aplicación para el control del hongo patógeno “Botrytis cinerea” en tejidos vegetales” y en el que también participa la investigadora del Centro de Biotecnología “Dr. Daniel Alkalay Lowitt”, Dra. Katy Díaz Peralta y el Dr. Hugo Peña-Cortés asociado al Max-Planck Institutefor Plant Molecular Physiology, Golm, Germany

Durante el primer año de investigación se han logrado sintetizar ocho de un total de treinta moléculas llamadas diprenilhidroquinonas lineales hemisintéticas, análogas a las de origen natural y que se encuentran normalmente en cierto tipo de plantas y organismos marinos. Estas substancias contienen en sus estructuras una porción de Geranilo, procedente del Geraniol, un componente de gran parte de los aceites esenciales de rosas y hierbas.

El grupo de trabajo ha logrado sintetizar estos compuestos en condiciones de laboratorio por medio de reacciones clásicas de la química orgánica y ha determinado sus estructuras moleculares por técnicas espectroscópicas. Además, mediante bioensayos específicos, ha identificado una importante actividad biológica de las substancias obtenidas relacionadas a un efecto inhibitorio significativo sobre el crecimiento in vitro del fitopatógeno “Botrytis cinerea”.

Este hongo, ataca una gran variedad de cultivos en nuestro país, siendo una problemática creciente para el sector agrícola, principalmente, en la industria del vino y de especies frutales de importancia como lo son la uva de mesa y también tiene un impacto negativo en el campo forestal en etapa de invernadero sobre distintas especies del género Eucalyptus y Pinus.

Adicionalmente, se ha determinado que existe una relación “estructura-actividad” que es importante para lograr potenciar la efectividad contra el patógeno. Esperamos que estos resultados sean reproducibles e igualmente efectivos en ensayos más masivos que impliquen la consideración de condiciones ambientales y de campo.

Encapsular compuestos

Durante este segundo año de investigación, se ha programado también encapsular los compuestos efectivos en copolímeros. Esta labor es realizada por investigadores de la Universidad Andrés Bello, mediante la técnica de inyección controlada de las moléculas que podrían potenciar aún más el efecto del biopesticida aumentando su efecto inhibitorio sobre el fitopatógeno y permitiendo así disminuir su dosis de aplicación.

Junto con esto, se pretende ver la acción de esta formulación sobre el metabolismo y sistema defensivo de la planta, a través de herramientas moleculares que garanticen la acción positiva del posible fungicida y demostrar que no representan tipos de substancia que provoquen efectos adversos al desarrollo de la planta de interés afectando negativamente su crecimiento y rendimiento.

Esta estrategia de trabajo y obtención de estas moléculas podrían representar una nueva alternativa como fuente de generación de potenciales nuevos fungicidas basados en compuestos que normalmente están presentes en organismos vegetales, cuyo cultivo, propagación o crecimiento es limitado y dificulta la obtención y disponibilidad de estos compuestos para uso biotecnológico.

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