Generan un material muy pequeño que puede atacar a las bacterias y disminuir su concentración en las papas
UNAL/DICYT Qué sería del mundo sin la papa, el tubérculo que por excelencia forma parte de la dieta de los hogares, y que en departamentos como Boyacá y Cundinamarca es clave para la economía. Sin embargo, enfermedades como la pudrición blanda, que afecta las raíces de la planta, son difíciles de controlar pese al uso de pesticidas o de semillas seleccionadas. La creación de costales con nanopartículas de plata obtenidas a partir de algunos hongos que viven en estas zonas y que reaccionan a este y otros metales, serían la respuesta.
Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, en Colombia se producen cerca de 2,6 millones de toneladas anuales de papa, en 120.000 hectáreas de tierras cultivadas; además, este sector ocupa el cuarto lugar en el país en la producción agrícola y representa el 3,3 % del producto interno bruto (PIB).
La pudrición blanda es causada por la bacteria Pectobacterium carotovorum, que aparece por temperaturas altas y contaminación en las aguas de riego; es una afectación grave para la papa, siendo el principal daño al momento de tener la cosecha, ya que los tubérculos adquirien una textura blanda y se pudren, presentando un olor muy fuerte y propagándolo por todo el cultivo.
Teniendo en cuenta el impacto que esta bacteria, la bióloga Mayra Beltrán Pineda, doctora en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), con la guía de los profesores César Augusto Sierra, del Departamento de Química, y Luz Marina Lizarazo, de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, se encargaron de evaluar la biosíntesis de nanopartículas de plata (AgNP´s), un método que, en pocas palabras, consiste en generar un material muy pequeño que pueda atacar a la bacteria y disminuir su concentración en las papas.
En cuatro fincas de la vereda Montoya, en el municipio boyacense de Ventaquemada, la investigadora tomó muestras de suelos rizosféricos –que están al mismo nivel de las raíces de las plantas– de cultivos de papa y aisló hongos microscópicos de los géneros Penicillium simplicissimum, Aspergillus niger y Fusarium oxysporum. En estos, la enzima nitrato reductasa reacciona como un mecanismo de defensa ante la presencia de nitrato de plata (AgNO3), que se aplica en el laboratorio, y producto de esta interacción se crea una serie de nanopartículas –de entre 15 y 45 nanómetros– capaces de atacar a la bacteria causante de la pudrición blanda.
El género Fusarium oxysporum tuvo el mejor desempeño para producir estas nanopartículas, y como parte de ello se lograron definir las mejores condiciones en las que se producían mayor cantidad de AgNP´s: pH de 10, concentración de nitrato de plata de 3 mM y una temperatura de 27 °C.
Según la experta, “en los experimentos realizados, al inmovilizar dichas nanopartículas en fibras de fique, se pudo construir un piloto de costal antibacterial que redujo los síntomas de la pudrición blanda en tubérculos almacenados de un 25 % que es lo que se obtuvo en un costal tradicional a un 7,8 % lo cual supone una reducción significativa de la afectación, y aunque se necesita seguir investigando, en un futuro podría ser la respuesta para proteger y conservar mejor la papa”.
“Los métodos tradicionales resultan costosos, demorados y, a largo plazo, dañinos para los suelos y el cultivo, por lo que la alternativa con hongos es una gran oportunidad antibacterial, y de hecho en la parte clínica, industrial y ambiental ya se han utilizado, pero en el agro es un estudio pionero”, agrega.
La investigadora cuenta que el reto consiste en hacer que las propiedades de estas nanopartículas se puedan conservar, y que no se presenten fugas que incluso pueden ser nocivas para los tubérculos; por ello se experimentó con distintos materiales para ver su capacidad para unirse al material, y se encontró que el algodón ofrecía fibras que hacían que el efecto perdurara”.
Señala que, “al ver la posibilidad y teniendo en cuenta que era necesario que la papa estuviera en un material cotidiano, se evaluó el fique (Furcraea andina), con el que tradicionalmente se fabrican los costales, a estas fibras se les añadieron las nanopartículas, y demostraron tener una protección importante para las papas frente a los que no tenían estas nanopartículas”.
Otra forma de evaluar el potencial era sometiendo las bacterias en cajas de Petri frente a las nanopartículas, se ponían unos discos de papel de fibra de vidrio impregnados con la sustancia antibacterial y se observó la disminución del crecimiento de la bacteria luego de aplicar la sustancia; con zonas de inhibición de hasta 11,3 milímetros de diámetro.
Según la Federación Colombiana de Productores de Papa (Fedepapa), el consumo promedio anual per cápita en el país es de 61 kg, por lo que tener cultivos más saludables y libres de estas enfermedades también impacta en la mesa de los colombianos, que día a día complementan sus platos con este tubérculo.
