Investigadores del Departamento de Química han logrado sintetizar ocho moléculas análogas a la de origen natural, las cuales poseen un efecto inhibitorio significativo contra uno de los principales hongos fitopatógenos –Botrytis Cinerea– que ataca una gran variedad de cultivos de interés comercial.
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 FONDECYT Regular que está siendo desarrollado 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”, que realiza el académico de la USM, Dr. Luis Espinoza y la investigadora del Centro de Biotecnología “Dr. Daniel Alkalay Lowitt”, Dra. Katy Díaz, cuya duración es de tres años.
Según detalla el Dr. Espinoza, 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 en sus estructuras contienen una porción de Geranilo, procedente del Geraniol, un componente de gran parte de los aceites esenciales de rosas y hierbas.
“Estas son sintetizadas por medio de reacciones clásicas de la química orgánica, cuyas estructuras se han identificado por técnicas espectroscópicas y que poseen un efecto inhibitorio significativo en el crecimiento in vitro del fitopatógeno “Botrytis Cinerea”, hongo que ataca una gran variedad de cultivos en nuestros país siendo una problemática creciente para el sector agrícola, principalmente, en la industria del vino y la producción forestal en etapa de invernadero sobre distintas especies del género Eucalyptus y Pinus”, agrega.
En base a lo anterior, la Dra. Díaz destaca que "el efecto in vitro de algunas de estas moléculas es mayor, incluso que el valor de inhibición obtenido al utilizar uno de los fungicidas comerciales que actualmente es aplicado en condiciones operativas normales contra la enfermedad. Adicionalmente, se ha determinado por medio de estos ensayos que existe una relación “estructura-actividad” que es importante para lograr potenciar la efectividad contra el patógeno. Esperamos que estos resultados sean reproducibles en los ensayos sobre tejido vegetal y posteriormente en condiciones de campo”.
Encapsulamiento de las moléculas
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 aumentan el efecto de inhibición, lo que permitirá potenciar aún más el efecto del biopesticida y disminuir su dosis de aplicación. Junto con esto, se pretende ver la acción de esta formulación sobre el mecanismo de defensa de la planta, a través de herramientas que garanticen la acción del posible fungicida sobre el tejido vegetal infectado.
Estas moléculas podrían resultar como un potencial fungicida de aplicación para aquellos productores que requieren tecnologías más limpias en sus predios, explica la Dra. Díaz, junto al Dr. Hugo Peña-Cortés del Instituto Max Planck. “También podrían tener un potencial uso contra otros fitopatógenos que invaden los cultivos, siendo necesario probarlos como una atractiva solución fitosanitaria para los productores agrícolas, no requiriendo productos específicos para el control independiente de cada agente patógeno. “Los hemos aplicado en ensayos in vitro contra cepas bacterianas teniendo resultados satisfactorios contra Erwinia Carotovora, patógeno que afecta una gran variedad de vegetales y flores, siendo inhibido por una de las moléculas sintetizadas a muy baja concentración. Estos resultados permitirán desarrollar una batería de moléculas inmersas en una formulación potencial de ser patentada y entrar al mercado de los biopesticidas orgánicos”, agrega la especialista.
Es importante destacar que la industria agroalimentaria en Chile es un pilar básico de la economía y actualmente está modernizando sus métodos de producción y aumentando la calidad y capacidad de la misma con el objeto de posicionarse dentro de los diez mayores exportadores de alimentos del mundo. “La agricultura orgánica y sustentable requiere generar productos para la protección de los cultivos utilizando compuestos más amigables con el medio ambiente y que sean capaces de conservar los recursos naturales y de ser inocuos para el ser humano, reemplazando los agroquímicos que atentan contra los procesos de producción limpia y no se encuentran en la tendencia de los mercados a privilegiar la producción verde”, sostienen ambos investigadores.
Cabe destacar que esta línea de investigación que desarrollan los laboratorios de Síntesis Orgánica y Productos Naturales, es el inicio de una interacción entre la universidad y empresas, que es reforzado con otro proyecto CORFO-INNOVA, que también desarrolla el equipo de investigación a cargo del Dr. Espinoza.
Fuente: DIRECCIóN GENERAL DE COMUNICACIONES / Universidad Santa María - 05/07/2013
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