Un estudio reciente revela que el compuesto natural (-)-carvona presente en la hierbabuena es una alternativa potente y sostenible a los herbicidas químicos.
por la Universidad Agrícola de NanJing
Esta investigación demuestra cómo la (-)-carvona ataca y degrada los microtúbulos de las malas hierbas, lo que induce la muerte celular e inhibe el crecimiento sin dañar el medio ambiente. Los hallazgos sugieren un futuro en el que las plantas alelopáticas ofrecen soluciones ecológicas para el manejo de las malas hierbas, apoyando la biodiversidad y reduciendo la dependencia de productos químicos nocivos en la agricultura.
La búsqueda de prácticas agrícolas sostenibles ha llevado a los investigadores a explorar la alelopatía, en la que las plantas liberan compuestos naturales para inhibir el crecimiento de las especies vecinas. Los herbicidas tradicionales, aunque eficaces, a menudo carecen de especificidad y pueden dañar a plantas no deseadas. En cambio, los compuestos alelopáticos como la (-)-carvona de la hierbabuena ofrecen un enfoque específico. En función de estos desafíos, existe una necesidad apremiante de explorar los mecanismos de estos compuestos naturales para desarrollar métodos de control de malezas más seguros y precisos que se alineen con los objetivos de preservación ecológica.
En un estudio publicado en Horticulture Research , un equipo del Instituto Tecnológico de Karlsruhe, en colaboración con la Universidad de Estrasburgo, examinó las propiedades alelopáticas de la (-)-carvona, un compuesto que se encuentra en la menta verde. La investigación demuestra cómo la (-)-carvona altera los microtúbulos de los meristemos de las raíces, lo que provoca la muerte celular programada en plantas objetivo como el berro y la amapola. Los hallazgos resaltan el potencial del compuesto como bioherbicida específico, ofreciendo una nueva dirección en la agricultura sostenible que minimiza el impacto ambiental.
El estudio investiga los efectos alelopáticos de la (-)-carvona, revelando su capacidad para atacar y alterar los microtúbulos dentro de los meristemos de las raíces de las plantas. Los microtúbulos, cruciales para la división y elongación celular , se desmantelan tras la exposición a la (-)-carvona, particularmente en las células meristemáticas, donde el proceso comienza y luego progresa a través de la zona de elongación.
Esta alteración dirigida desencadena la muerte celular programada , deteniendo efectivamente el crecimiento y la germinación de las semillas de berros y amapola. A diferencia de los herbicidas tradicionales que a menudo ejercen una toxicidad no específica, la (-)-carvona actúa a través de una vía de señalización , lo que la convierte en un candidato prometedor para un bioherbicida que podría reducir potencialmente el daño a especies no objetivo.
Los investigadores utilizaron un sistema de chips de raíz para monitorear esta degradación en tiempo real, lo que proporcionó evidencia clara de la acción específica del compuesto sobre los microtúbulos de la planta. El estudio también compara los efectos de la (-)-carvona con el (+)-mentofurano, otro monoterpeno, y muestra que la (-)-carvona es significativamente más efectiva, lo que la convierte en una candidata principal para un mayor desarrollo en el manejo sustentable de las malezas.
La Dra. Nathalie Hering, investigadora principal del Instituto Tecnológico de Karlsruhe, destaca: «Nuestros hallazgos con (-)-carvona presentan un enfoque innovador para el manejo de las malezas. Al dirigirnos específicamente al citoesqueleto de las especies de malezas, podemos desarrollar bioherbicidas que sean efectivos y respetuosos con el medio ambiente. Este descubrimiento abre nuevas vías para el uso de compuestos naturales en la agricultura sostenible, reduciendo nuestra dependencia de productos químicos sintéticos que a menudo causan daños ecológicos más amplios».
Las implicaciones de esta investigación son de largo alcance, en particular en el campo de la agricultura sostenible. La capacidad de la (-)-carvona de atacar selectivamente a las especies de malezas sin dañar a otras plantas podría conducir al desarrollo de bioherbicidas que se alineen con los objetivos de conservación ecológica. Este enfoque no solo aborda la creciente preocupación por el impacto ambiental de los herbicidas convencionales, sino que también respalda la biodiversidad. La aplicación exitosa de la (-)-carvona como bioherbicida podría revolucionar las prácticas de manejo de malezas , ofreciendo una alternativa natural y eficaz que minimice la alteración ecológica.
Más información: Nathalie Hering et al., Spearmint targets microtubules by (−)-carvone, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae151
