Por: Alejandra Jarero Hernández*, Ileana Vera Reyes**, Luis Alfonso García Cerda***
* Maestría en Ciencias en Agroplasticultura en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), alejandra.jarero.ma24@ciqa.edu.mx
** Departamento de Biociencias y Agrotecnología del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), ileana.vera@ciqa.edu.mx
*** Departamento Materiales Avanzados del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), luis.garcia@ciqa.edu.mx
La agricultura moderna se enfrenta a un entorno cada vez más desafiante, en el que mantener altos niveles de productividad resulta una tarea compleja.
Entre los principales factores que afectan la salud de los cultivos se encuentran el estrés ambiental como sequías, temperaturas extremas o suelos empobrecidos, y el estrés biótico provocado por seres vivos dañinos como virus, bacterias, insectos, y de manera destacada, hongos fitopatógenos.
Estos últimos actualmente representan una gran amenaza para los cultivos, ya que pueden causar enfermedades graves en las plantas y reducir los rendimientos de las cosechas; además provocan el aumento en el uso de agroquímicos sintéticos, lo que conlleva a un impacto negativo tanto en el medio ambiente como en la salud humana.
En respuesta a estos desafíos, la agronanotecnología ha emergido como una alternativa innovadora que busca soluciones sostenibles, eficaces y precisas.
Una de sus herramientas clave es el uso de nanopartículas diseñadas con propiedades bioactivas específicas, tales como la capacidad de liberar compuestos antifúngicos o interferir en los procesos vitales de los patógenos.
Actualmente algunas nanopartículas se han aplicado en la agricultura con resultados prometedores, especialmente en el control de enfermedades vegetales; un ejemplo de ello es el muldiu vellosos de la vid (Plasmopora vitícol) y el tizón tardío del tomate y la papa (Phytophtora infestans), donde nanopartículas de óxido de zinc, de plata o de cobre han mostrado efectos antifúngicos significativos.
Al utilizar nanopartículas, es posible reducir el impacto del estrés biótico y, con ello, disminuir la dependencia de productos químicos convencionales.
Actualmente, en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) se llevan a cabo estudios sobre la aplicación combinada de nanopartículas de óxido de silicio y de cobre.
Esta combinación se perfila como una estrategia nanotecnológica capaz de proteger a los cultivos de forma dual: por un lado, fortaleciendo las estructuras y respuestas inmunológicas de las plantas; y, por otro lado, interfiriendo directamente en funciones celulares vitales de diversos patógenos.
Se espera que estas nanopartículas liberen de manera controlada iones de cobre (Cu2+), los cuales pueden dañar la membrana de los hongos y bacterias, producir sustancias tóxicas llamadas especies reactivas de oxígeno, y alterar procesos vitales dentro de las células del patógeno.
Además, gracias a su tamaño nanométrico, estas partículas logran un mejor contacto, penetración y permanencia sobre los tejidos infectados, lo que aumenta su eficacia.
Un caso en particular es el estudio del efecto del uso de nanopartículas frente a Fusarium oxysporum lycopersici, un hongo que causa marchitez vascular en el cultivo de jitomate y representa una amenaza significativa para su producción.
Este fitopatógeno bloquea el flujo de agua y nutrientes dentro de la planta, causando daños graves.
Las nanopartículas podrían ayudar a detener su crecimiento y prevenir la propagación de la enfermedad, ofreciendo así una alternativa amigable con el ambiente en comparación con los fungicidas tradicionales.
Esta tecnología representa una alternativa eficaz y ambientalmente responsable para hacer frente a la gran diversidad de enfermedades causadas por agentes fitopatógenos, abriendo así nuevas posibilidades para una agricultura más adaptable y sustentable.
Figura 1. Las nanopartículas protegen a la planta frente a patógenos, reduciendo la necesidad de agroquímicos tradicionales.
1. Gull A, Lone AA, Wani NUI, Gull A, Lone AA, Wani NUI. Biotic and Abiotic Stresses in Plants.
En: Abiotic and Biotic Stress in Plants [Internet]. IntechOpen; 2019 [citado 13 de marzo de 2025]. Disponible en: https://www.intechopen.com/chapters/66714
2. Alburqueque Andrade D. Eficacia de fungicidas químicos para el control in vitro de diferentes fitopatógenos en condiciones controladas. Arnaldoa [Internet]. 31 de agosto de 2018 [citado 19 de marzo de 2025]; 25(2). Disponible en: http://journal.upao.edu.pe/Arnaldoa/article/view/877
3. González-García Y, Cárdenas-Álvarez C, Cadenas-Pliego G, Benavides-Mendoza A, Cabrera-de-la-Fuente M, Sandoval-Rangel A, et al. Effect of Three Nanoparticles (Se, Si and Cu) on the Bioactive Compounds of Bell Pepper Fruits under Saline Stress. Plants. 23 de enero de 2021; 10(2):217.
4. Gómez-Garzón M. Nanomateriales, Nanopartículas y Síntesis verde. Revista Repertorio de Medicina y Cirugía [Internet]. 16 de julio de 2018 [citado 14 de enero de 2025]; 27(2). Disponible en: https://revistas.fucsalud.edu.co/index.php/repertorio/article/view/191
Nota: Ale/Ileana, no me convence como están redactadas las referencias, sobretodo lo de [Interne], [citado fecha],
La referencia 3, no podemos cambiarla por alguna de nosotros?