Agricultura Plaguicidas y Herbicidas Resto del Mundo

Los pesticidas pueden proteger los cultivos de contaminantes hidrofóbicos


Los investigadores han revelado que los pesticidas comerciales se pueden aplicar a los cultivos en las Cucurbitaceaefamilia para disminuir su acumulación de contaminantes hidrofóbicos, mejorando así la seguridad de los cultivos. 


por la Universidad de Kobe


El grupo de investigación consistió en Fujita Kentaro (estudiante de doctorado de primer año) de la Escuela de Graduados de Ciencias Agrícolas de la Universidad de Kobe, el investigador académico Yoshihara Ryouhei (ahora profesor asistente en la Universidad de Saitama) y el profesor asociado Inui Hideyuki del Centro de Investigación de Biosignal de la Universidad de Kobe, El investigador principal Kondoh Yasumitsu, el personal técnico Honda Kaori y el director del grupo Osada Hiroyuki de RIKEN, y el investigador principal Haga Yuki y el científico principal Matsumura Chisato del Instituto de Ciencias Ambientales de la Prefectura de Hyogo.

El equipo desarrolló dos enfoques para controlar las funciones de las proteínas vegetales relacionadas con el transporte de contaminantes hidrofóbicos. Estos hallazgos conducirán a que estas nuevas funciones de los pesticidas se utilicen en la agricultura, permitiendo la producción de cultivos más seguros . Estos resultados se publicaron en línea en la revista científica internacional Science of the Total Environment el 23 de junio y en Environmental Pollution el 18 de julio.

Puntos principales

  • Los cultivos de la familia Cucurbitaceae pueden acumular contaminantes hidrofóbicos (como las dioxinas) en sus frutos del suelo contaminado. Las principales proteínas similares al látex (MLP) juegan un papel clave en el transporte de contaminantes hidrofóbicos a sus frutos.
  • Enfoque 1 : el tratamiento con un pesticida que suprime la expresión del gen MLP disminuye las concentraciones de contaminantes hidrófobos en la savia del xilema.
  • Enfoque 2 : el tratamiento con un pesticida que se une a MLP inhibe la unión de las proteínas a contaminantes hidrófobos. Por lo tanto, se redujeron las concentraciones de contaminantes hidrófobos en la savia de xilema que se transportaron a través de MLP.
  • Se demostró que los pesticidas podrían proporcionar una solución simple y de bajo costo para la producción de cultivos más seguros.
  • Este estudio reveló, por primera vez en el mundo, una nueva forma de usar pesticidas en la agricultura, que es diferente de los métodos actuales.

Los contaminantes hidrofóbicos incluyen dioxinas, el insecticida dieldrina y disruptores endocrinos. Estos contaminantes son altamente tóxicos, y su fabricación y uso ahora están prohibidos. Sin embargo, estas sustancias se usaron en grandes cantidades hasta que fueron prohibidas, causando una contaminación ambiental generalizada que también afecta las tierras agrícolas.

La familia Cucurbitaceae incluye cultivos como pepinos y calabazas. Los miembros de esta familia son diferentes de otras especies de plantas en que acumulan altas concentraciones de contaminantes hidrófobos en sus frutos. El profesor asociado Inui et al. descubrimos previamente que las principales proteínas similares al látex (MLP) en la familia Cucurbitaceae juegan un papel clave en esta acumulación. Los MLP se unen a los contaminantes hidrofóbicos que las raíces de la planta absorben del suelo. La familia Cucurbitaceae luego acumula contaminantes hidrofóbicos en las hojas y frutos a través de la savia en los tallos (Figura 1). En consecuencia, las MLP son un factor importante que causa la contaminación del cultivo en la familia Cucurbitaceae .

Cuando se descubre que los cultivos han acumulado contaminantes hidrófobos por encima del límite residual, no se pueden vender todos los cultivos en la misma tierra, lo que resulta en grandes pérdidas económicas para el productor. Por esta razón, se han realizado muchas investigaciones sobre formas de eliminar los contaminantes hidrofóbicos del suelo agrícola, sin embargo, aún no se ha encontrado un método rentable y eficiente. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar tecnología para el cultivo de cultivos más seguros en tierras de cultivo contaminadas por contaminantes hidrofóbicos.

Este estudio se centró en los pesticidas que se ha confirmado que son seguros. Los investigadores probaron dos enfoques diseñados para suprimir la acumulación de contaminantes hidrofóbicos a través de MLP: utilizando un ‘pesticida que suprime la expresión del gen MLP’ y un ‘pesticida que se une a MLP’. Su objetivo era producir cultivos cucurbitáceos más seguros.

Los pesticidas pueden proteger los cultivos de contaminantes hidrofóbicos.
La concentración de contaminantes hidrofóbicos en el calabacín se redujo aplicando el insecticida Daconil para suprimir la expresión del gen MLP. A. Expresión del gen MLP después del tratamiento con el ingrediente activo de Daconil.B. Acumulación de MLP en calabacín después del tratamiento con Daconil C. Concentraciones de contaminantes hidrófobos en la savia de xilema de calabacín cultivado en suelo contaminado después del tratamiento con Daconil. Crédito: Universidad de Kobe

Enfoque 1 (publicado en Science of the Total Environment )

La aplicación de un pesticida que suprime la expresión del gen MLP reduce la concentración de MLP en las raíces y la savia del xilema. Esto sugirió que las concentraciones de contaminantes hidrofóbicos acumulados en las frutas a través de MLP también se reducirían.

Primero, se llevaron a cabo experimentos para seleccionar un pesticida que pudiera suprimir la expresión del gen MLP de cinco tipos de pesticidas utilizados en la familia Cucurbitaceae (los insecticidas Guardbait, Starkle y Diazinon y los fungicidas Benlate y Daconil). Se eligió Daconil porque el tratamiento mostró que su ingrediente activo podría reducir la expresión del gen MLP. A continuación, se confirmó que las concentraciones de MLP en las raíces y la savia de xilema de calabacín cultivadas en suelos contaminados con contaminantes hidrófobos se redujeron con el tratamiento con Daconil. Además, las concentraciones de contaminantes hidrófobos en la savia del xilema disminuyeron en un 52%.

Enfoque 2 (publicado en Contaminación ambiental )

La aplicación de pesticidas de unión a MLP inhibe la unión de MLP a contaminantes hidrófobos en las raíces. En otras palabras, se reduce la cantidad de MLP que se une a los contaminantes. Se planteó la hipótesis de que este enfoque disminuiría las concentraciones de contaminantes hidrofóbicos acumulados en las frutas a través de MLP.

En primer lugar, se utilizaron matrices químicas con aproximadamente 22,000 compuestos del RIKEN NPDepo para identificar compuestos que se unían a MLP. El insecticida Colt que se puede aplicar a los cultivos de la familia Cucurbitaceae se seleccionó de pesticidas comerciales con estructuras similares a los compuestos de unión a MLP. Cuando el ingrediente activo de Colt se hizo reaccionar tanto con MLP como con los contaminantes hidrófobos, la concentración de MLP unida a estos contaminantes disminuyó en un 78%. Además, las concentraciones de estos contaminantes en la savia del xilema cayeron un 15% después del tratamiento con Colt.

Más investigación

Este estudio reveló, por primera vez en el mundo, que es posible cultivar cultivos más seguros en suelos contaminados a través del control de las funciones de la planta. Este logro podría reducir el número de casos en los que los productores experimentan pérdidas económicas debido a la imposibilidad de vender cultivos cultivados en suelos contaminados. Además, esto también proporcionará a los consumidores productos seguros.

Esta investigación ha revelado un nuevo método para utilizar pesticidas. Por primera vez en el mundo, este estudio ha revelado un aspecto novedoso de los pesticidas más allá de sus funciones originales de prevención de plagas o crecimiento de malezas. Se cree que los pesticidas son extremadamente seguros porque tienen que pasar numerosas pruebas de seguridad estrictas. Además, el tratamiento estandarizado de los cultivos con pesticidas es simple y económico. Por lo tanto, se anticipa que el método desarrollado por este estudio para reducir los contaminantes hidrofóbicos que usan pesticidas se generalizará en todo el mundo.


Leer más


LEAVE A RESPONSE

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Social Media Auto Publish Powered By : XYZScripts.com