Química novedosa para proteger cultivos de enfermedades fúngicas

Química novedosa para proteger cultivos de enfermedades fúngicas

Los hongos patógenos representan una amenaza enorme y creciente para la seguridad alimentaria mundial.

Actualmente, protegemos nuestros cultivos contra las enfermedades fúngicas rociándolos con productos químicos antifúngicos, también conocidos como fungicidas.

Sin embargo, la creciente amenaza de resistencia microbiana contra estas químicas requiere el desarrollo continuo de nuevos fungicidas.

Un consorcio de investigadores de la Universidad de Exeter, dirigido por el profesor Gero Steinberg, combinó su experiencia para unirse a la lucha contra los hongos fitopatógenos .

En una publicación reciente, en la prestigiosa revista científica Nature Communications , informan la identificación de nuevos cationes lipofílicos de cadena monoalquil (MALC) en la protección de cultivos contra la mancha de Septoria tritici en la enfermedad por explosión de trigo y arroz .

Estas enfermedades desafían el trigo y el arroz de cultivo templado, respectivamente, y ponen en peligro la seguridad de nuestros dos cultivos calóricos más importantes.

El viaje de los científicos comenzó con el descubrimiento de que los MALC inhiben la actividad de las mitocondrias fúngicas.

Las mitocondrias son la «fuente de energía» celular, necesaria para proporcionar el «combustible» para todos los procesos esenciales en el patógeno.

Al inhibir una vía esencial en las mitocondrias, los MALC reducen el suministro de energía celular, que finalmente mata al patógeno.

Mientras que Steinberg y sus colegas demuestran que este «modo de acción» es común a los diversos MALC probados y efectivo contra hongos patógenos de plantas, un MALC que sintetizaron y denominaron C 18- SMe 2 + mostró modos de acción adicionales inesperados.

En primer lugar, C18-SMe2 + genera moléculas agresivas dentro de las mitocondrias, que se dirigen a proteínas fúngicas esenciales para la vida y, a su vez, inician un programa de «autodestrucción», que finalmente resulta en un «suicidio celular» del hongo.

En segundo lugar, cuando se aplica a las plantas de cultivo, C 18- SMe 2 + «alerta» al sistema de defensa de la planta, que prepara el cultivo para el ataque posterior, aumentando así el arsenal de la planta contra el intruso.

Lo más importante, los investigadores de Exeter demuestran que C 18- SMe 2 + no muestra toxicidad para las plantas y es menos tóxico para los organismos acuáticos y las células humanas que los fungicidas existentes que se usan en el campo hoy en día.

El profesor Steinberg dijo: «Es el enfoque combinado de los científicos de Exeter, que proporciona habilidades en biología celular fúngica (yo mismo, Dr. Martin Schuster), patología fúngica de plantas (profesora Sarah J. Gurr), biología celular humana (profesor Michael Schrader) y sintética química (Dr. Mark Wood) que nos permitió desarrollar y caracterizar esta potente química.

«La Universidad ha presentado una patente (GB 1904744.8), en reconocimiento del potencial de esta novedosa química en nuestra lucha perpetua contra los hongos.

«Ahora buscamos socios / inversores para llevar este desarrollo al campo y demostrar su utilidad en ‘condiciones agrícolas reales’. Nuestro objetivo a largo plazo es fomentar una mayor seguridad alimentaria, en particular en los países en desarrollo».

El profesor Steinberg agregó: «Siempre quise aplicar mi investigación fuera de la torre de marfil de la academia y combinar los aspectos fundamentales de mi trabajo con una aplicación útil.

«El enfoque visionario del Consejo de Investigación de Ciencias Biológicas (BBSRC) me brindó esta oportunidad, por lo cual estoy muy agradecido. En mi opinión, este proyecto es un fuerte ejemplo de investigación traslacional que beneficia al público».

La profesora Sarah Gurr dijo: «Este es un estudio tan oportuno e importante. Somos cada vez más conscientes de la creciente carga de enfermedades de las plantas causadas por hongos y de nuestra necesidad de proteger mejor nuestros cultivos de calorías y productos básicos.

«El desafío no es solo descubrir y describir el modo de acción de los nuevos antifúngicos, sino garantizar que las químicas potentes contra los hongos no dañen las plantas , la vida silvestre o la salud humana .

«Este nuevo antimicótico es, por lo tanto, un descubrimiento emocionante y su utilidad puede extenderse más allá de los cultivos en los ámbitos de las enfermedades fúngicas en los humanos y, de hecho, en diversas aplicaciones en las industrias de pinturas y conservantes. ¡Esto merece una inversión!»

El artículo, publicado en el Journal Nature Communications , se titula: «Un catión lipofílico protege los cultivos contra los hongos patógenos mediante múltiples modos de acción», escrito por G. Steinberg, M. Schuster, SJ Gurr, T. Schrader, M. Schrader, M. Wood, A. Early y S. Kilaru.

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Comentario

  1. Y el uso de la Diatomita?…en lugar de químicos?

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