Investigadores ceiA3 aplican nanotecnología para mejorar un bioherbicida elaborado con cardo


Un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz ha transformado un extracto vegetal, hasta ahora difícil de aplicar en el campo, en una formulación más eficaz y manejable para eliminar malas hierbas que afectan a la producción de cultivos. El sistema desarrollado mejora la disolución del compuesto en agua y aumenta hasta tres veces su acción en ensayos de laboratorio.

Un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz, en colaboración con el Centro de Biotecnología Agrícola y Agroalimentaria de Alentejo en Portugal (CEBAL), ha desarrollado un bioherbicida basado en nanotecnología a partir de compuestos naturales procedentes del cardo silvestre, una planta emparentada con la alcachofa. Los resultados muestran que la formulación incrementa hasta tres veces su acción en ensayos de laboratorio, donde reduce la germinación y el crecimiento de raíces y tallos de malas hierbas comunes que afectan a los cultivos de consumo humano. Además, posee un impacto ambiental menor que los productos comerciales habituales, ya que está basado en productos naturales y compuestos orgánicos biocompatibles. 

La principal novedad del estudio reside en el aprovechamiento del cardo Cynara cardunculus, una especie cuyas propiedades herbicidas ya habían sido demostradas previamente por este mismo equipo. En esta ocasión, los investigadores han logrado transformar su extracto en una formulación mucho más eficaz y fácil de aplicar en el campo. “El uso de distintas plantas para proteger los cultivos frente a las malas hierbas se conoce desde la época griega. Lo que hemos hecho es identificar el principio químico que emplean estas especies para defenderse y emplearlo directamente de forma respetuosa con el medio ambiente, ya que procede de un vegetal”, explica a la Fundación Descubre la investigadora del Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario ceiA3 de la Universidad de Cádiz Rosa María Varela.

Aunque los expertos de este equipo de investigación comprobaron que el extracto de hojas de cardo tenía capacidad para frenar el crecimiento de las malas hierbas, su baja solubilidad en agua dificultaba su aplicación práctica en campos agrícolas.

Para resolver este problema, los investigadores han desarrollado una nanoemulsión, un formato que permite dispersar el extracto en diminutas gotas de aceite dentro del agua y mejorar así su acción. Los ensayos realizados en laboratorio muestran que esta formulación inhibe la germinación y el crecimiento de la raíz y el tallo de las malas hierbas que afectan a muchos cultivos, tanto de hortalizas como de cereales, impidiendo su desarrollo.

De extracto vegetal a nanoemulsión

En la agricultura actual, la cantidad de alimentos que se obtiene de los cultivos sigue dependiendo en gran medida de herbicidas comerciales, cuyo uso continuado plantea retos ambientales como la contaminación de suelos y aguas y la aparición de resistencias, ya que algunas malas hierbas consiguen sobrevivir a su aplicación. Ante este escenario, los investigadores buscan nuevas estrategias basadas en compuestos naturales, más específicos, biodegradables y con mecanismos de acción distintos a los convencionales.

En el estudio titulado ‘Nanoemulsion design of Cynara cardunculus leaves extract rich in sesquiterpene lactones y publicado’ en Pest Management Science, el equipo experto se centra en un extracto obtenido de las hojas de un cardo silvestre emparentado con la alcachofa. Esta planta produce de forma natural unas sustancias defensivas, conocidas como lactonas sesquiterpénicas, que le permiten inhibir el crecimiento de otras plantas con las que compite por los recursos del suelo. “Nosotros ya habíamos demostrado que el extracto tenía una actividad herbicida muy potente, pero presentaba un problema clave: su baja solubilidad en agua, lo que limita mucho su uso práctico en el campo”, detalla Rosa María Varela.


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