Año 2010. Un estudiante que realizaba su tesis doctoral con el Instituto de Agrobiotecnología (IdAB-CSIC) registró unos niveles «anormalmente elevados» de almidón en algunas plantas que crecían dentro de una placa. Pronto, el grupo de Biotecnología Vegetal Aplicada identificó la causa de este inusual fenómeno: el cultivo estaba contaminado con Alternaria alternata, un hongo patógeno muy común. Al profundizar, los científicos se percataron de que los compuestos liberados por el hongo habían provocado que la planta llevase a cabo una síntesis más rápida y acumulase almidón de forma exacerbada.
Así, «por serendipia», el IdAB-CSIC abrió una nueva línea de investigación. En definitiva, se trataba de evaluar la capacidad de moléculas como las hormonas, las proteínas o los elicitores de numerosas bacterias y hongos patógenos para actuar como bioestimulantes en los cultivos con el fin de que sustituyan a los fertilizantes y los agroquímicos.
«Llevamos más de una década caracterizando estas sustancias y observando su impacto en las plantas de laboratorio. Y hemos producido sus filtrados de cultivo estériles para que no contengan células vivas de los patógenos. Nuestros estudios apuntan a que son respetuosas con el medio ambiente, tienen un efecto positivo en el crecimiento de las plantas, aumentan su fotosíntesis, rendimiento y incluso su resistencia ante diferentes tipos de enfermedades», explica Abdellatif Bahaji, investigador distinguido del grupo en el centro.
Precisamente, el IdAB-CSIC, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Gobierno de Navarra, quiso profundizar en este último punto. Y, para ello, contactó con la Universidad Pública de Navarra (UPNA) con el objetivo de aunar capacidades. Así nació Repabio, una iniciativa coordinada por ADItech, a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI), y financiada por el Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.
Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace
El fin último del proyecto es determinar la mejor forma de extraer y filtrar los compuestos beneficiosos del hongo Alternaria alternata, así como optimizar la forma de aplicarlos a los cultivos. De esta forma, el equipo científico espera colaborar en la consecución de la estrategia europea ‘De la Granja a la Mesa’, entre cuyos objetivos se encuentra la reducción del 50 % en el uso de productos fitosanitarios para 2030.
Sin embargo, se trata de un esfuerzo que conlleva un alto coste para las explotaciones. Tanto es así que, el pasado mes de noviembre, el pleno del Parlamento Europeo rechazó una propuesta de la Comisión de Reglamento sobre el uso sostenible de productos fitosanitarios, que pretendía suprimir hasta el 65 % de las soluciones fitosanitarias. Una decisión celebrada por las principales asociaciones del sector agroalimentario, desde las que alertaban de la escasez de alternativas a estos productos.
Luis Larraya (UPNA) y Abdellatif Bahaji (IdAB-CSIC) lideran el proyecto Repabio, coordinado por ADItech, a su vez agente coordinador del SINAI.
«El agricultor necesita herramientas para poder abandonar el uso de pesticidas y mantener el rendimiento de sus explotaciones, así como cultivar de forma sostenible y rentable. Ahora queremos tomar todo el conocimiento obtenido en el laboratorio y sacarlo al campo, de forma que podamos después transferirlo a las empresas. Los compuestos con los que trabajamos tienen un origen natural y su efecto es positivo no solo para activar las defensas de la planta, sino también para mejorar la calidad del suelo que la rodea», incide Bahaji.
CONTRA NEMÁTODOS Y BOTRYTIS
En concreto, el equipo de Repabio está testando la efectividad de los compuestos biocidas filtrados de Alternaria alternata contra dos patógenos. Por un lado, los nemátodos, unos microorganismos con aspecto de gusanos que provocan agallas en las raíces y pueden aminorar su rendimiento «hasta en un 80 %». Por otro lado, interesa el caso del hongo botrytis, causante de la podredumbre gris. Dos enfermedades en las que son especialistas el grupo del IdAB-CSIC y de la UPNA respectivamente.
«Estamos estudiando en paralelo el efecto de los compuestos orgánicos contra estas dos enfermedades. Queremos responder varias preguntas: ¿Estimulan los mecanismos de defensa de la planta? ¿O tiene un efecto biocida, es decir, que actúa de forma directa sobre el patógeno? ¿O es un bioestimulante a través de una doble vía, de forma que la planta fortalece su sistema inmune, a la vez que repele patógenos? Esto es lo que esperamos dilucidar en el marco del proyecto», incide Luis Larraya, profesor titular e investigador del Grupo de Agrobiotecnología Vegetal en la institución educativa.
Los compuestos extraídos del hongo tienen efectos positivos (izda.) sobre las llagas provocadas por nemátodos en las raíces (dcha.).
Para ello, los investigadores ya han determinado los parámetros relativos al tiempo de crecimiento del hongo y la dosis que deben aplicar a las plantas. En concreto, Repabio estudia los efectos sobre el tomate. «Su importancia para Navarra y España es grande. Es la primera especie hortícola cultivada en la Comunidad foral, por delante del brócoli. Y España es un gran exportador en la Unión Europea«, apuntala Larraya.
De momento, el IdAB-CSIC está aplicando los compuestos a un cultivo en invernadero evaluando sus efectos en el rendimiento de las plantas de tomate. «Los compuestos presentes en el filtrado de cultivo estimulan los receptores que activan el sistema defensa de la planta. Podemos asemejarlo a un diálogo entre la planta y el hongo, en el que la primera detecta la presencia de un patógeno como una amenaza y hace cambios en su metabolismo para estar en alerta ante cualquier situación de peligro. Esta activación de su sistema de defensa le permite protegerse contra enfermedades y ataque por patógenos», reflexiona Bahaji.
