Los nematodos parásitos de las plantas son organismos diminutos que viven en el suelo y causan daños a los cultivos al alimentarse de sus raíces. Actualmente, los agricultores eliminan los nematodos aplicando pesticidas a sus cultivos. Dado que estos productos químicos están destinados a asentarse sólo en la superficie del suelo, deben aplicarse en grandes cantidades, a menudo con grandes cantidades de agua para eliminarlos hasta las raíces. Esto significa que los agricultores tienen que gastar mucho dinero en pesticidas, se debe utilizar mucha agua y muchos productos químicos tóxicos llegan al medio ambiente.
Ahora, utilizando un virus vegetal modificado, los científicos han desarrollado una forma más ecológica y eficaz de eliminar los nematodos.
En busca de una alternativa menos derrochadora y más respetuosa con el medio ambiente, la profesora Nicole Steinmetz de la Universidad de California, San Diego, y sus colegas recurrieron al virus del mosaico verde del tabaco. A diferencia de los pesticidas, el virus del mosaico verde del tabaco es naturalmente bueno para propagarse hacia abajo a través del suelo.
Los ingenieros han desarrollado nanopartículas hechas de virus vegetales que pueden introducir moléculas de pesticidas en las profundidades del suelo que antes eran inalcanzables. Este desarrollo tiene el potencial de ayudar a los agricultores a controlar eficazmente los nematodos parásitos que plagan las raíces de los cultivos y, al mismo tiempo, minimizar los costos, el uso de pesticidas y la toxicidad ambiental.
Los científicos primero eliminan el ARN del virus, haciéndolo no infeccioso para las plantas. Luego se mezclaron nanopartículas del virus modificado en una solución que contenía el pesticida ivermectina. El insecticida se encapsula en nanopartículas mediante un proceso simple de "cambio de forma térmica" que calienta la mezcla.
En pruebas de laboratorio, las nanopartículas cargadas de pesticidas penetraron con éxito 10 centímetros (3,9 pulgadas) de suelo. Cuando estas partículas se recuperaron de muestras de suelo y se agregaron a placas de Petri llenas de nematodos, el pesticida que llevaban eliminó al menos la mitad de la población de nematodos.
Este método de síntesis de una sola vez tiene varias ventajas. En primer lugar, es de bajo costo, requiere sólo unos pocos pasos y el proceso de purificación es simple. Este método es más escalable y allana el camino para que los agricultores obtengan productos más asequibles. En segundo lugar, este método simplemente encapsula el pesticida dentro de nanopartículas en lugar de unirlo químicamente a la superficie, preservando así la estructura química original del pesticida.
El plan ahora es probar las nanopartículas en plantas de cultivo reales infestadas de nematodos. "Esta tecnología tiene el potencial de mejorar los tratamientos de campo sin aumentar el uso de pesticidas", afirmó Steinmetz.
Recientemente se publicó un artículo sobre la investigación en la revista NanoLetters.