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Con partículas ‘invisibles’ potencian tecnologías del agro

Por medio de bio- y nanotecnología, un equipo de investigación de la FAUBA y el CONICET logró crear fertilizantes para cultivos y mejorar la fijación biológica de nitrógeno y el control de enfermedades en semillas.


Diversos productos de la vida cotidiana se basan en la nanotecnología, desde barbijos hasta cremas solares. Esta disciplina que produce materiales de hasta 100 nanómetros —lo que equivale a dividir un milímetro en un millón de partes— también avanza en el agro. Investigadores del CONICET y de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) estudian y producen nanopartículas metálicas que potencian la fijación biológica de nitrógeno y controlan enfermedades en semillas, y desarrollan nanofertilizantes para cultivos intensivos y extensivos. Tras resultados alentadores en laboratorio, buscan aplicar la tecnología en productos para el campo.

“La nanotecnología es una disciplina que nos permite crear materiales que tienen un tamaño de entre 1 y 100 nanómetros y que, por lo tanto, son invisibles al ojo humano. Estos materiales poseen diversas propiedades, y hoy los podemos encontrar en tarjetas de crédito, en cepillos dentales o en camisetas deportivas”, comentó Federico Spagnoletti, docente de la cátedra de Microbiología Agrícola (FAUBA) e investigador del Laboratorio de Agro-Nanotecnología del instituto INBA (UBA-CONICET). 


En este sentido, Spagnoletti agregó que los nanomateriales se empezaron a aplicar en la agricultura hace menos de 15 años y que sus posibilidades generan grandes expectativas. “El ‘universo nano’ puede potenciar las tecnologías que ya se aplican en el sector”.


Romina Giacometti, investigadora y directora del Laboratorio de Agro-Nanotecnología, explicó que estudian el uso de la nanotecnología en el agro para aumentar los rendimientos de cultivos intensivos y extensivos. “Estamos diseñando nanomateriales para potenciar la fijación biológica de nitrógeno en leguminosas. En el laboratorio desarrollamos nanopartículas de hierro que demostraron ser excelentes inductoras de la nodulación, un proceso mediado por rizobios —unas bacterias que fijan el nitrógeno de la atmósfera—, lo cual posibilita que el cultivo de soja incorpore más nitrógeno y tenga mejores rindes. Este nuevo nanomaterial se podría usar para formular bioinsumos más eficientes”.
 

Por otro lado, los investigadores profundizaron en el uso de la versión nano de los fertilizantes convencionales. “De esta manera, se logra minimizar la cantidad de productos químicos y su frecuencia de aplicación. Y así se pueden reducir sus impactos ambientales y los costos de producción”, indicó Giacometti.

“También generamos nanopartículas de plata y de cobre, con las que logramos controlar diversos géneros bacterianos que enferman a las semillas de soja”, destacó Spagnoletti, y agregó que “debido a la escala en la que trabajamos, podemos transformar las propiedades de diferentes metales y plasmarlas en nuevos productos para el agro. Como la tecnología tiene múltiples usos posibles, recibimos consultas desde diversos grupos de investigación y de empresas del agro”.

Hongos y ambiente en el mundo nano

“Para sintetizar nanomateriales, además de tecnología y equipamiento especializado se necesita una gran cantidad de energía y de precursores químicos”, señaló Spagnoletti, y agregó: “Por eso utilizamos una metodología de síntesis verde; es decir, usamos enzimas que provienen de los hongos. Estos microorganismos tienen un gran potencial para desarrollar nanomateriales metálicos, ya que pueden acumular metales, producen mucha biomasa y excretan enzimas durante su cultivo. Además, la síntesis verde en comparación a la síntesis de nanopartículas tradicional le aporta distintas propiedades a las nanopartículas, como estabilidad en el tiempo y dispersión en solución”.

Por su parte, Giacometti aclaró que como generan nuevos materiales también se encargan de analizar los posibles efectos que pueden tener a largo plazo en el ambiente. “Particularmente, evaluamos todas nuestras líneas de investigación a nivel de ecotoxicología molecular para validar el uso seguro y responsable de los nanomateriales”.

Relaciones nanointernacionales

Romina resaltó que la naturaleza de su trabajo, al combinar la biotecnología con la nanotecnología, requiere de la multidisciplina. “Generamos el Laboratorio de Agro-Nanotecnología que tiene base en la FAUBA y trabajamos en colaboración con otros investigadores de la Universidad Humboldt de Berlín, Alemania, y de la Universidad Durham, del Reino Unido”.

Para cerrar, Federico remarcó que tuvieron resultados alentadores en otra de sus líneas de trabajo relacionada con el desarrollo de hidrogeles con nanopartículas para filtrar y desinfectar aguas de pozo o de calidad microbiológica desconocida, y reflexionó: “el mundo de posibilidades que abre la nanotecnología es muy grande y estamos deseosos de seguir explorándolo”.




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26/11/2021