En el marco del proyecto DIMAS hemos investigado y diseñado materiales avanzados para optimizar la liberación y estabilidad de agentes bioactivos como extractos naturales y feromonas. Con estas soluciones innovadoras, desde AINIA contribuimos a reducir la dependencia de pesticidas sintéticos, ofreciendo al sector agrícola alternativas más respetuosas con el medio ambiente y con la salud. Si quieres conocer a fondo las estrategias que hemos desarrollado en DIMAS para reducir el impacto de las plagas en la agricultura, no te pierdas el artículo completo.
Actualmente, muchos cultivos se encuentran amenazados por plagas que pueden reducir la productividad de determinados frutales, pérdida de calidad de los frutos, incluso la muerte de las plantas. Esto se traduce en importantes pérdidas económicas para el sector agrícola. En AINIA, a través del proyecto DIMAS, hemos avanzado en soluciones innovadoras y sostenibles que permitan combatir las plagas a través de la investigación en el diseño de materiales de origen natural y/o biotecnológico. Estos avances, financiados por IVACE y fondos FEDER, han permitido profundizar en cómo dotar a estos materiales de características fisicoquímicas específicas que posibiliten la formulación de agentes bioactivos, como extractos naturales y feromonas, para su implementación en agricultura. Te lo contamos en este video.
El proyecto DIMAS se ha centrado en dos vías de trabajo principales. Por un lado, la mejora de la eficacia de extractos naturales, para su uso como agentes de biocontrol y como alternativa a los pesticidas sintéticos. Y por otro, combatir la proliferación de insectos que actúan como vectores de transmisión de plagas mediante el uso de feromonas, capaces de generar confusión sexual entre ellos. Dado que los métodos de aplicación de estos dos grupos de activos requieren de diferentes estrategias en función de cada aplicación, en el proyecto se han abordado tres estrategias diferentes:
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- Aplicación de los extractos naturales mediante vía foliar
- Aplicación de los principios activos de forma controlada en el suelo
- Mejora de la estabilidad y solubilidad de los activos
Soluciones avanzadas para la aplicación de principios activos por vía foliar
En la actualidad, la vía foliar en el sector agrícola es uno de los métodos de aplicación de pesticidas más utilizados. Sin embargo, debido a una baja afinidad de los activos por los tejidos foliares, más del 50% de los productos pulverizados se pierde. Para minimizar estas mermas, en el proyecto DIMAS hemos desarrollado materiales con propiedades superficiales mejoradas para incrementar la adhesión de los extractos naturales a nivel foliar.
Partiendo de materiales lignocelulósicos, los cuales han sido modificados químicamente para aumentar su hidrofobicidad, se ha encapsulado un extracto natural de eucalipto, con el objetivo de conseguir su liberación sostenida en el tiempo. Estas cápsulas, a su vez, se han funcionalizado con péptidos específicos que permitan la liberación del extracto natural directamente en las células diana de las hojas de las plantas.
Materiales mejorados para la aplicación de principios activos de forma controlada en el suelo
La liberación de los principios activos de forma más sostenida y controlada en el suelo está relacionada con una mejora de su eficacia, así como en una reducción del producto a utilizar ya que se pueden aplicar dosis más bajas. Para ello, es necesario disponer de materiales que permitan regular la velocidad de liberación de los principios activos en función de su naturaleza.
En DIMAS se ha avanzado en el desarrollo y modificación de materiales inorgánicos porosos basados en sílice, en los cuales se ha encapsulado un extracto natural de canela. Se han abordado diferentes estrategias de síntesis con el objetivo de mejorar la porosidad de los materiales, ya que esta influye de una manera directa tanto en la eficacia de encapsulación de los principios activos como en su posterior cinética de liberación.
En el marco del proyecto también se ha trabajado en el desarrollo de hidrogeles a partir de polisacáridos como el carragenato kappa y derivados celulósicos como la carboximetilcelulosa (CMC), entre otros. Estos hidrogeles, que son estructuras poliméricas capaces de retener grandes cantidades de agua sin disolverse, han sido diseñados como soportes para la aplicación de feromonas como alternativa al uso de insecticidas sintéticos para el control de plagas. Sin embargo, su volatilidad y sensibilidad convierte en necesaria una encapsulación previa para asegurar una liberación controlada y prolongada que garantice su eficacia. La combinación de feromonas encapsuladas con hidrogeles ha demostrado ser una estrategia eficaz para optimizar su dosificación y facilitar su manejo en condiciones reales, contribuyendo así a prácticas agrícolas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
Soluciones innovadoras para la mejora de la estabilidad y solubilidad de activos
En las formulaciones de los pesticidas y fertilizantes es muy habitual emplear adyuvantes, sustancias que permiten mejorar la estabilidad y solubilidad de estos. Entre ellos se encuentran los tensioactivos, que actúan solubilizando activos y/o estabilizando suspensiones y emulsiones. Estos tienen, generalmente, un origen sintético y su uso en agricultura genera cierta controversia. Para ofrecer alternativas innovadoras, el proyecto DIMAS ha avanzado en el desarrollo de soluciones basadas en una nueva generación de tensioactivos, los surfactantes bio-basados, obtenidos a partir de ácido láctico, y los biosurfactantes, obtenidos mediante vía biotecnológica a partir de una levadura.
Estas nuevas soluciones de adyuvantes van a contribuir a la sostenibilidad del sector agrícola ya que permiten reducir el uso de compuestos de origen sintético, cuya aplicación va a tener impacto en la reducción de la toxicidad, favoreciendo así la salud humana y la ambiental.
El proyecto DIMAS ha demostrado que la innovación científica permite aportar soluciones innovadoras en la reducción de plagas en el sector agrícola basadas en materiales de origen natural y/o biotecnológico. Con unas características fisicoquímicas específicas, estos materiales pueden ser utilizados en formulaciones de agentes bioactivos, de manera que se facilita la transición hacia el uso de biopesticidas y agentes de control contra determinadas plagas más eficaces y sostenibles.
