Niveles de metales pesados en suelos agrícolas del Valle del Cauca, sin evidente riesgo para la salud humana

 La evaluación de las concentraciones totales de mercurio, plomo, cadmio, cromo, níquel, cobalto y arsénico en los suelos donde se desarrollan los principales cultivos de la zona plana del departamento –como caña de azúcar, plátano, maíz, piña y cítricos– determinó que en más del 90 % de los sitios muestreados los niveles de metales pesados no representan un potencial riesgo para la población. Sin embargo, dado su carácter acumulativo en el suelo y la capacidad que tienen para afectar los cultivos, su monitoreo y seguimiento es fundamental.

La contaminación de los suelos por dichos compuestos de alta densidad es una problemática cada vez más recurrente, con más de 10 millones de áreas afectadas, fenómeno que se ha exacerbado por el crecimiento de la industria, la extracción minera y el uso de agroquímicos, llevando a algunos países a consecuencias económicas y ambientales significativas, como sucedió en China en 2018, cuando se tuvieron que desechar 12 millones de toneladas de granos, con millonarias pérdidas.

El proyecto de investigación de Gilberto Eduardo Marín Pimentel, del Doctorado en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, originado a partir de una necesidad de la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC), evaluó las concentraciones de seis metales pesados (mercurio, plomo, cadmio, cromo, níquel y cobalto) y un metaloide (arsénico) para anticipar posibles efectos adversos sobre la salud pública y el entorno natural.

El experto propuso los niveles de fondo y los valores de referencia para facilitarles a las autoridades ambientales la medición efectiva e integral de los suelos agrícolas, un primer aporte importante para diseñar la formulación de políticas y estrategias de gestión ambiental, ante la ausencia de un referente normativo.

La investigación adelantada en Colombia sobre este tema es incipiente; además, a diferencia de España, Brasil, Perú o México, que cuentan con una legislación más avanzada, acá es un tema pendiente. De hecho, para su trabajo el doctor Marín comparó los niveles de referencia hallados, y también consideró una amplia gama de factores del suelo como pH, materia orgánica, textura y otros aspectos fisicoquímicos, lo cual ofrece una visión más completa de la situación ambiental, ya que en el país solo se había hecho un primer acercamiento en el Piedemonte Llanero, pero con resultados específicos para ese territorio.

El estudio se ubica en una región donde el 17 % de los suelos se destinan a labores agrícolas, más del 95 % de ellos para cultivar caña de azúcar, plátano, piña, maíz y cítricos, claves para la economía regional. Por tanto, monitorear el impacto potencial de los metales es de suma relevancia, dado su carácter acumulativo en el suelo y su capacidad para afectar los cultivos.

Las muestras se tomaron a 30 cm de profundidad del suelo en 13 cuencas hidrográficas distribuidas estratégicamente a lo largo de la planicie vallecaucana, entre las que se destacan Guachal, Tuluá y Roldanillo-Unión-Toro (RUT) y las demás con influencia en los municipios de Cali, Bugalagrande, Palmira, Jamundí, Yumbo, San Pedro, Guacarí, Ginebra, Trujillo y Obando, principalmente.

El proyecto, financiado por la CVC y con apoyo del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (Minciencias), se realizó en varias etapas, comenzando con la delimitación del área de estudio mediante cartografía digital y la identificación de 489 sitios prioritarios por sus actividades agrícolas, las cuales incluyeron el muestreo y los análisis en laboratorio.

Entre las principales conclusiones se destacan que las concentraciones de arsénico y mercurio (dos de los elementos químicos más peligrosos para los seres vivos) fueron bajas (<0,10 mg.kg-1), y representan más del 98 % de los sitios analizados”, informa el investigador.

“Elementos como cadmio, cromo, níquel, cobalto y plomo mostraron una distribución diversa en la zona analizada; aunque los promedios de concentración total de cadmio (0,16 mg.kg-1) y cobalto (17,17 mg.kg-1) son superiores a los de la corteza terrestre, estos niveles no alcanzaron los límites considerados como peligrosos según los referentes en la literatura científica reportada en el mundo”, explica el doctor Marín.

De forma sectorizada, se registraron altas concentraciones de cadmio en algunos sitios de las cuencas de Tuluá y San Pedro. En cuanto al cobalto, se observó un mayor nivel en la cuenca Pescador, al igual que con el níquel.

En el caso del plomo, un elemento químico de alto riesgo para los seres vivos, se observó mayor concentración en la zona industrial de Yumbo, mientras que los mayores niveles de cromo se observaron en la cuenca de Guabas, que abarca los municipios de Ginebra y Guacarí, y también en la de Tuluá. Sin embargo, los niveles determinados globalmente no evidencian una amenaza potencial para el ambiente, los cultivos, los animales y la salud humana.

 

Aumentar la producción del copoazú y una comercialización justa, la batalla en Leticia

 La falta de riego y tecnificación de prácticas sostenibles y resilientes a lo largo del eslabón de producción hace que los costos agrícolas se incrementen, reduciendo la eficiencia y alterando la calidad de los productos. De ahí que algunas de las recomendaciones para mejorar la cadena de valor del copoazú en Leticia son apostarle al desarrollo y la implementación de mecanismos de articulación del sector público y privado que permitan aplicar proyectos agrícolas de intervención regional que impulsen el crecimiento económico de la región, así como asegurar la viabilidad ecológica de las poblaciones de los frutos amazónicos.

“Es necesario implementar proyectos agrícolas de intervención regional que impulsen el crecimiento económico de la región. La comercialización de frutos amazónicos representa una fuente de ingresos para muchas familias urbanas y periurbanas, permitiéndoles satisfacer sus necesidades básicas”.

Así lo asegura el magíster en Estudios Amazónicos Jorhan Jonathan Durán Jaimes, contratista en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede de La Paz, quien señala que los agricultores de Leticia luchan por incrementar la producción que demanda la posesión de sus frutos en cualquier escala de mercado, compitiendo por mejores ingresos que están sujetos a merced de los precios del mercado desigual e inequitativo.

Ante este panorama, los agricultores se ven inmersos en la búsqueda de soluciones para satisfacer las necesidades y oportunidades de negocio en las ciudades y mitigar la dependencia pasiva de los sistemas alimentarios y ecológicos, buscando siempre la tecnificación agropecuaria y la industrialización de sus productos agrosustentables.

“Precisamente la falta tanto de activos productivos en las familias agricultoras como de riego y tecnificación de prácticas sostenibles y resilientes a lo largo del eslabón de producción, hacen incrementar los costos agrícolas, reducen la eficiencia y alteran la calidad de los productos”, detalla el investigador del copoazú (Theobroma grandiflorum), cuya pulpa se utiliza para preparar jugos, mermeladas, yogures, dulces, néctares, salsas, postres, y compotas, entre otros productos.

La riqueza de alimentos producidos o cosechados localmente en Leticia depende en gran medida de la estacionalidad de la oferta natural de las especies a lo largo del año. Esta situación provoca que las cosechas estén disponibles solo durante periodos cortos, generando escasez y altos costos de la fruta fuera de la temporada de recolección.

Leticia cuenta con una población aproximada de 51.000 habitantes, y según la Dirección Nacional de Planeación en 2021 reportó un índice de pobreza multidimensional (IPM) del 48,4 %. Esta situación se complica con la falta de inversión educativa y de estrategias que impulsen la generación de empleo, especialmente formal.

“Por lo tanto, es necesario implementar proyectos agrícolas de intervención regional que impulsen el crecimiento económico de la región. La comercialización de frutos amazónicos representa una fuente de ingresos para muchas familias urbanas y periurbanas, permitiéndoles satisfacer sus necesidades básicas. En el mercado regional existe una fluctuación en la oferta y demanda de diferentes frutos exóticos a lo largo del año, entre ellos copoazú, asaí, arazá, acerola, aguaje y chontaduro”, refiere el magíster.

Estas variaciones estacionales afectan la disponibilidad y demanda de alimentos básicos para las familias locales. Además, se destaca el alto valor nutricional y económico de estos frutos exóticos, lo cual contribuye al crecimiento económico de la región y su industria frutícola.

“La importancia del copoazú en la economía local de Leticia radica en su potencial para generar crecimiento e innovación industrial. A través de la consolidación de un mercado regional se busca lograr un valor agregado que permita competir nacional e internacionalmente con otras frutas de la región”, recalca el magíster Durán.

¿Qué factores influyen en la cadena de valor del copoazú?

El experto identificó diferentes factores que influyen en el desarrollo de este aspecto y que incluyen: producción, distribución, comercialización y transformación del fruto. Además, busca asegurar la viabilidad ecológica de las poblaciones de los frutos amazónicos y una comercialización justa con las comunidades indígenas y los productores locales.

“Se plantea una cadena de valor que garantice una trazabilidad completa de la información; una cadena de valor bien estructurada para un producto en específico, que aplique no solo para los demás productos de Leticia, sino para otras regiones del país”, puntualiza.

Avispas, controlador ideal de plagas de la palma en Cesar

 En 2022 Colombia tuvo una producción récord de 1,77 millones de toneladas de palma de aceite, producto esencial en la industria alimenticia y en la elaboración de biodiésel. Sin embargo aún hay plagas, especialmente larvas de mariposa, que se comen las hojas y dañan hasta la mitad de los cultivos, por lo que son el dolor de cabeza de los palmicultores. Uno de sus controladores naturales es la avispa Agelaia sp.; el estudio de sus nidos en una zona del Cesar reveló que albergan hasta 6.000 individuos y vuelan hasta 400 m alrededor de su hogar, mucho más que otros de sus familiares.

¿Para qué sirve este hallazgo realizado por biólogos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL)? El estudio encontró que uno de los alimentos predilectos de las avispas son las larvas de la mariposa nocturna gigante (Opsiphanes cassina) –que habita desde México hasta el Amazonas–, por eso se les considera como guardianas de los cultivos de palma en el país.

Las pequeñas orugas tienen el cuerpo dividido en segmentos, con patas en algunas partes, y varían entre colores brillantes y llamativos o colores neutros para pasar desapercibidas. Las hojas de palma constituyen hasta el 70 % de su alimentación, en un proceso llamado defoliar que tiene repercusiones negativas y rápidas para los cultivos, ya que desembocan en pérdidas millonarias para este sector que, según el DANE, en 2022 tuvo ventas internacionales por unos 211 millones de dólares.

Por participar con el 17,6 % del producto interno bruto agrícola del país, los palmicultores buscan implementar mejores estrategias para proteger sus cultivos, y es ahí donde aparece la UNAL con un proyecto que analiza el comportamiento de avispas como Agelaia sp., llamadas “sociales” por la manera como se organizan en colonias jerárquicas y con división de labores.

Según el biólogo Hans Santiago Poveda Marroquín, “nunca antes se había descrito cuántos individuos de esta especie colonizan un nido en los cultivos de palma, y fue gracias al uso de una pintura que se determinó esta cantidad; las avispas se capturaron en una red entomológica (herramienta diseñada específicamente para esta tarea) y se les hizo una pequeña marca con pintura para luego contar las que salieron y no repetir”.

Se determinó que en un solo nido puede haber entre 900 y 7.000 avispas, cifra que muestra el potencial que tienen para capturar las larvas de O. cassina, pues “esta variación se debe a que las avispas tienen una naturaleza de migración y cuando superan la capacidad de individuos se trasladan a otra zona del cultivo, asentándose en cavidades que encuentran en las palmas”.

“La abundancia de avispas está directamente relacionada con la abundancia de sus presas, lo que quiere decir que se trasladan a sitios en los que posiblemente están las larvas dañando las hojas”, indica. El estudio se realizó en 6.000 hectáreas del Grupo Agroindustrial, Hacienda La Gloria, un terreno dedicado al cultivo de palma de aceite al sur de Cesar.

Por otro lado se encontró que de 100 muestras de presas recolectadas en todos los nidos la mayoría eran de larvas de O. cassina, lo cual demuestra que las avispas son controladores naturales de esta especie y podrían ser la mano derecha de los productores de palma en el país, por lo que se necesitan planes de manejo que integren su accionar contra plagas.

No obstante, el biólogo explica que “aún falta identificar alrededor de un 60 % de las muestras, ya que algunas no tienen rasgos morfológicos dicientes, ya que las avispas les hacen daño al capturarlas y les quitan partes fundamentales para la descripción. Se espera que en futuras investigaciones se utilicen técnicas de secuenciación de ADN”.

Por último, en el ámbito de vuelo también hubo hallazgos, como por ejemplo que las avispas se desplazan hasta 400 m del nido, contrario a lo que se pensaba, que se movían a 100 m, lo que les da un mayor rango de acción contras las plagas de la zona.

“Observamos que entre las 8 de la mañana y las 4 de la tarde, cada 15 minutos entran al nido 250 avispas en promedio, salen 300, y 70 capturan y transportan alguna presa para alimentarse”, concluye el biólogo Poveda.

Microorganismos de montaña, materia prima para insumo que mejora nutrición de cultivos

 En suelos de la vereda Las Pilas –zona de montaña de Jamundí, al sur del Valle del Cauca– está creciendo fríjol más sano y fuerte gracias a la mezcla de tales microorganismos con productos como avena, melaza o suero de leche, ingredientes de un insumo biológico líquido promisorio, conocido como bioagro, alternativa al uso de agroquímicos.

Esta región, disputada durante varios años por grupos ilegales al margen de la ley por el control de los cultivos de coca, se niega a ser protagonista de historias de violencia y desplazamiento forzado; por el contrario, quiere florecer a partir de un agro ambientalmente sostenible, y en ese propósito trabajan la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira y los productores de la Asociación de Agriculturas Limpias e Incluyentes (Asoali).

“Cuando la agricultura pierde la diversidad de los organismos que viven en el suelo también pierde una función”, explica el profesor Joel Tupac Otero Ospina, líder del grupo de investigación Orquídeas, Ecología y Sistemática Vegetal de la UNAL Sede Palmira, quien destaca que el desafío de este trabajo es recuperar organismos benéficos de ecosistemas naturales de montaña (por ejemplo hongos, bacterias, micorrizas y levaduras, entre otros) y llevarlos a espacios de producción agrícola.

Dichos elementos se hallan en la materia orgánica de suelos con escasa intervención, es decir que han recibido pocos tratamientos químicos, no han sido incinerados constantemente o no han sido sometidos a la ganadería y agricultura extensiva (monocultivos). Por estar mejor conservados también preservan microfauna, bacterias y hongos que, entre otras cosas, ayudan a mantener sus cualidades físicas y químicas, y lo hacen más fértil y productivo.

Sin embargo, desconocerlos y perder la conexión con estos ecosistemas puede conllevar graves consecuencias para la salud del suelo y la biodiversidad.

¿Bolsa de té para microorganismos?

Con el acompañamiento de las comunidades de Las Pilas, los estudiantes Álvaro Nieto, de Ingeniería Agronómica, y Wilmer Leiva, de la Maestría en Gestión Ambiental y Desarrollo Sostenible de la Universidad Autónoma de Occidente –integrantes del Semillero de Investigación en Orquídeas, Ecología y Sistemática Vegetal de la UNAL–, capturaron los microorganismos con 500 trampas de arroz en zonas en donde hoy crecen fríjol, plátano y mora, entre otros cultivos tradicionales. Dichas trampas  son sencillos objetos que se suelen elaborar con vasos o botellas plásticas en las que se pone, entre otras cosas, una mezcla de arroz precocido.

Para esta investigación se utilizaron vasos plásticos para asegurar que el arroz permaneciera en un ambiente cerrado y libre de contaminantes externos que pudieran afectar la calidad de la muestra. Luego se ubicaron en puntos estratégicos del área de estudio, siguiendo un diseño experimental que permitiera una distribución uniforme y representativa de las trampas en el terreno, permitiendo que el universo microbiano presente en el entorno fuera atraído hacia el arroz y se depositara en las trampas. Este proceso se realizó durante un período específico para garantizar la captura adecuada de una variedad representativa.

Con los microorganismos obtenidos el paso siguiente fue elaborar el bioagro, para el cual estos se mezclaron con otros elementos beneficiosos como avena, melaza y harina de roca, y se pusieron en reposo durante 60 días en un recipiente hermético.

Después, para activar el producto en un medio líquido, utilizaron una “bolsa de té”, manera coloquial de denominar a una bolsa de tela de algodón o costal de fibra a la que se agregaron 12 kg de microorganismos de montaña en estado sólido. Esta se introdujo en una tina junto con suero de leche, más melaza y agua, y de nuevo cierre hermético por otros 60 días. Posteriormente agregaron sales y de nuevo en reposo por un mes más.

“El bioinsumo líquido es más fácil y práctico de manejar en ciertos cultivos. Como la bolsa de tela es porosa, permite inocular la mezcla líquida presente en el tarro de 200 litros”, menciona el ingeniero agrónomo Nieto, quien basó su trabajo de grado en este proyecto de investigación.

Agrega que el insumo les permite a las plantas desarrollar ciertos componentes vitales para su salud, como por ejemplo tener nitrógeno, fósforo y potasio, y el plus son los microorganismos de montaña, que al crecer en el suelo permiten incorporarlo activando lo que se requiere durante todo su proceso”.

En los cultivos de fríjol se aplicaron 2 litros de microorganismos de montaña por cada 18 litros de agua, se mezclaron, y este preparado se aplicó mediante una bomba fumigadora; el resultado es que las hojas y el tallo crecieron más fuertes y las plantas resistieron mejor enfermedades como la antracnosis, una de las principales limitantes del cultivo, provocada por el hongo Colletotrichum lindemuthianum.

Árbol de la lluvia, leguminosa con mayor resistencia a sequías en el Huila

 En el municipio huilense de Garzón se evaluó la resistencia de distintas especies de leguminosas a las crecientes temperaturas mundiales y se evidenció que el árbol de lluvia, o campano (Albizia saman), es el que mejor responde a la falta de agua y humedad en el suelo; el hallazgo permitiría focalizar la restauración en las piezas clave de los bosques secos tropicales de esta región del país.

El árbol de la lluvia es nativo de América y en países como Colombia es muy abundante; mide casi 25 m de altura, por lo que da más sombra que otros árboles y tiene flores rosadas que parecen puercoespines diminutos y que son el lugar predilecto de los insectos polinizadores.

Además mejora la calidad del suelo, ya que fija el nitrógeno que encuentra en el aire aumentando la cantidad de nutrientes presentes allí, y reemplazaría el uso de fertilizantes químicos, disminuyendo la contaminación de aguas y la emisión de gases de efecto invernadero.

Sin embargo, como a todos los seres vivos, las condiciones extremas de temperatura impactan su desarrollo, por lo que la investigadora Laura Esperanza Ruiz, bióloga de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), estudió lo que ocurría en las 4 especies de leguminosas más usadas en restauración ecológica del municipio huilense, específicamente en la reserva natural Cerro Matambo 3, ubicada en El Quimbo, el bosque seco tropical más grande del departamento.

Allí sometió 1.200 semillas a tres tratamientos distintos, en condiciones que emularan el incremento de la temperatura hasta llegar a los 2 °C, que se estima sea la que se presente en 10 años. Las especies evaluadas fueron el árbol de lluvia (A. saman), el orejero (Enterolobium cyclocarpum), el palo fierro (Chloroleucon mangense), y el velero (Senna spectabilis). Esta última fue la menos resistente al escenario de mayor sequía, aunque curiosamente se comprobó que le va muy bien cuando se pone en la oscuridad, condición en la que crece sin problemas.

“Cada especie tenía 100 semillas, las cuales se guardaron una a una en cajas de Petri (recipientes circulares pequeños que permiten aislarlas de estímulos distintos al experimento) y luego se sembraron en algunas zonas de la reserva”, comenta la bióloga.

Para el estudio la investigadora conformó un grupo control a la misma temperatura del municipio (36 °C) y se le puso agua destilada normal; en las demás semillas se usaron dos concentraciones de polietilenglicol, un reactivo que emula en el suelo las condiciones de falta de agua en distintos periodos: en la primera se generó un potencial hídrico de –0,6 mientras en el segundo había –1,2, un poco más de lo que se ha utilizado en investigaciones anteriores.

Después de 20 días en estas condiciones la especie que mejor resistió fue el árbol de la lluvia, ya que hasta un 80 % de sus semillas germinaron y crecieron de manera normal; el palo fierro y el orejero tuvieron un porcentaje del 25 % –lo cual no es ideal para la restauración en escenarios de cambio climático–, y del velero ninguna semilla germinó en estas condiciones.

“En otra parte del proyecto estudiamos por qué había especies más resistentes, y los resultados preliminares arrojaron que la semilla tiene algunos rasgos funcionales clave como el calcio, los carbohidratos y la proteína presente en los suelos durante su siembra, los cuales resultan fundamentales para estabilizar sus membranas y cubrir la demanda de nutrientes para que pueda tolerar la falta de agua”, indica la bióloga Ruiz.

Añade que “las leguminosas son las reinas de los bosques secos tropicales del país y aportan un valor intrínseco al ecosistema; si no se protegen se pueden afectar seriamente a futuro, ya que, contrario a lo que se creería, la temperatura del suelo puede aumentas más rápido que la del aire e incidir negativamente en las especies, por lo que es necesario profundizar en la investigación.

Otra estrategia que se puede acoplar a la restauración y que se potenciaría con estos hallazgos es la del fitomejoramiento, que consiste en mejorar genéticamente las semillas para que las especies menos tolerantes compensen estas dificultades y aumenten su porcentaje de supervivencia.

Para su trabajo de investigación la bióloga contó con la guía y dirección de las profesoras Beatriz Eugenia Salgado y Luz Marina Melgarejo, del Departamento de Biología.

Microorganismos combatirían hongos dañinos de aguacate y maracuyá

 En la búsqueda de controladores biológicos que contrarresten el dañino accionar de Colletotrichum sp. y Fusarium sp., hongos que atacan respectivamente los cultivos de aguacate y maracuyá en Arauca, se confirma que microorganismos benéficos, como las bacterias marinas, impiden su proliferación. El objetivo es desarrollar prototipos de sustancias antifúngicas que los productores puedan utilizar de manera segura sin afectar el medioambiente.

Además de ricas y nutritivas, la “fruta de la pasión” y el “oro verde”  representan un importante factor de desarrollo económico y social en Arauca y son una fuente de ingresos significativa para pequeños y medianos agricultores que diversifican la producción agrícola de la región, tradicionalmente dominada por la ganadería y los cultivos extensivos como el arroz y el maíz.

Sin embargo, Colletotrichum sp. y Fusarium sp., enemigos silenciosos de estos cultivos, representan una seria amenaza para el futuro de la producción. Mientras el primero provoca antracnosis, ataca hojas, tallos y raíces generando manchas y pudrición que debilitan la planta y afectan la calidad del fruto, el segundo genera la temida marchitez vascular, una especie de barrera que impide el flujo de agua y nutrientes hacia las hojas provocando su marchitamiento, y en casos severos la muerte de la planta.

Ante este escenario surge la ciencia como una aliada tanto para entender cuáles son y cómo actúan estos fitopatógenos como para buscar alternativas que permitan dar una solución eficaz y sostenible a la inquietante problemática. Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sedes Orinoquia y Bogotá, en alianza con la empresa Aitia Biotech, se dio a la tarea de indagar cuáles son los principales hongos enemigos del maracuyá y el aguacate, protagonistas de la cadena productiva frutícola de la región.

“Los hongos Colletotrichum sp. y Fusarium sp. alcanzan un estadio máximo de esporulación, lo que significa que están en su punto álgido de maduración y pueden causar la muerte de la planta”, explica la profesora Carolina Chegwin Angarita, de la Facultad de Ciencias de la UNAL, una de las investigadoras de la alianza BioAguaMara, y precisa que “por eso es importante buscar estrategias de control, dado que ellos tienen una gran destreza para reproducirse”.

Observación exhaustiva

En la etapa inicial del estudio se realizó una caracterización exhaustiva de ambos frutos sanos y enfermos. Para ello se realizaron extracciones con diferentes solventes, seguidas de un perfilado químico, con el que se identificaron y compararon distintos componentes para saber cómo se afecta el perfil ante la presencia del microorganismo.

Otra parte del trabajo consistió en evaluar la actividad antioxidante del maracuyá y del aguacate. Se trata de compuestos sintetizados por las plantas en sus diferentes partes(frutos, hojas, ramas, raíces, etc.) que les confieren características naturales, preservándolos, y que al ingerirlos  protegen de manera amplia y eficaz la salud del consumidor, previniendo el desarrollo de enfermedades como cáncer y los procesos neurodegenerativos.

Los resultados mostraron que tienen gran potencial antioxidante, lo que los convierte en una fuente natural de gran valor para la salud y el desarrollo futuro de productos cosméticos, por ejemplo.

Una fase de la investigación consistió en realizar aislamientos de 20 hongos de aguacate y 9 de maracuyá. “Los microorganismos se pusieron en cajas de Petri en medio de cultivo PDS y se mantuvieron en oscuridad en una incubadora a 25 °C. Observamos que en entre 7 y 10 días ya habían invadido la caja”, relata la profesora. Así, se aislaron e identificaron mediante técnicas de microbiología molecular, idóneas para determinar aquellos presentes en los cultivos, lo cual incluyó la extracción de ADN y su secuenciación.

Estrategias para combatirlos

Además de encontrar los principales responsables de los daños en maracuyá y aguacate, los investigadores determinaron alternativas naturales que ayuden a controlar los hongos, para lo cual hoy se emplean diferentes fungicidas compuestos por productos químicos que, aunque son eficientes, son tóxicos y tienen implicaciones para la salud.

Una estrategia es el biocontrol, o control biológico, que se basa en el uso de microorganismos benéficos como las bacterias marinas, los hongos endófitos (viven dentro de los tejidos de las plantas sin causarles daño) y los hongos macromicetos (setas), enemigos naturales de los fitopatógenos, pues controlan su crecimiento y desarrollo sin afectar los cultivos.

En el estudio se mezclaron los buenos con los malos en una caja de Petri con medio de cultivo PDA, un escenario ideal de confrontación. “Observamos que en algunos casos el hongo fitopatógeno incluso crece sobre el otro microorganismo. En otras muestras vimos que cuando el microorganismo benéfico no se puede defender, produce compuestos diferentes durante el enfrentamiento”.

“Lo interesante de estos experimentos es que vemos cómo en el proceso los microorganismos benéficos crean una especie de barrera que permite que los dañinos sigan creciendo, lo que se conoce como “proceso de antibiosis” , señala la investigadora.

Por último, menciona que “aún trabajamos para identificar la bacteria que está desencadenando el efecto más interesante sobre Colletotrichum sp. y Fusarium sp. El resultado servirá para avanzar hacia una segunda fase de la investigación, en la que se materializarán prototipos de productos antifúngicos”.

“Esto implica ajustar las condiciones de cultivo para optimizar la producción de compuestos bioactivos y diseñar formulaciones adecuadas para aplicarlas en campo y en productos comerciales.

 

Extracto del roble andino colombiano tendría actividad bioherbicida

 El extracto de las hojas de esta especie autóctona mostró un potencial inhibitorio de la germinación de semillas de lechuga cercano al 80 %. Se trata de un primer paso para desarrollar una alternativa frente a los agroquímicos comunes, cuyos efectos son negativos para los ecosistemas y la salud.

El acelerado crecimiento de la población mundial –¡hoy somos más de 8.000 millones de personas!– ha obligado a implementar estrategias para fertilizar más los suelos, controlar plantas y animales no deseados en los cultivos, y aumentar la producción de alimentos.

“Desde la década 1970, con la entrada del glifosato, en la agricultura se han utilizado agroquímicos de síntesis (hechos en laboratorio). Sin embargo, como consecuencias de su uso se han reportado daños al medioambiente (pérdida de polinizadores, por ejemplo) y riesgos para la salud (enfermedades crónicas)”, señala Juan José Ortiz López, magíster en Ciencias - Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Teniendo en cuenta que la mayoría de los agroquímicos son derivados del petróleo, es necesario encontrar alternativas que permitan mantener un sistema agropecuario productivo y en crecimiento.

El investigador Ortiz exploró el potencial que tendría el roble andino colombiano (Quercus humboldtii), especie que solo crece aquí, de hasta 25 m de altura, corteza grisácea y hojas de hasta 20 cm de longitud.

“Este proyecto viene de tiempo atrás. Con otros miembros del grupo de investigación Química de los Productos Naturales y los Alimentos recopilamos 107 especies vegetales en 11 localidades. Yo me encargué de este tipo de roble y trabajé finalmente con individuos ubicados en Belmira (Antioquia)”, señala.

Para alcanzar las hojas de este árbol fue necesario realizar trabajos de altura. Estas son anchas y alargadas y tienen una capa cerosa gruesa que las protege de la humedad en zonas frías. “Se recolectaron unos 3 kg de ellas, las llevamos al Laboratorio de Productos Naturales, allí las secamos en un horno a 40 °C durante 36 horas. Después pasamos ese material seco por un molino hasta convertirlo en polvo”, relata.

El polvillo se mezcló con alcohol etílico al 99 % y se obtuvo una solución verde a causa de la clorofila. Luego, con un rotaevaporador, se retiró el solvente y se obtuvo un líquido oscuro y espeso, similar a un engrudo. “Este extracto crudo se utilizó en las pruebas de germinación, con el fin de ver si tenía o no un efecto alelopático, es decir influencia en el crecimiento de otras plantas”.

Para la evaluación, el magíster utilizó semillas de lechuga (Lactuca sativa), que son un agente de respuesta fiable, sensible a influencias externas y con un tiempo muy corto de germinación. 

“Probamos varias concentraciones del extracto diluido en agua –ya que en ese medio es altamente soluble–, lo agitamos muy bien, y en distintas cajitas de Petri se lo adicionamos a las semillas. Sabíamos que si algunas de estas germinaba pesaríamos a examinar otros aspectos, como la longitud de las raíces, para determinar si sobrevivirían o no”.

Así comprobó que el extracto de roble andino colombiano sí tiene un efecto alelopático y actividad fitotóxica. “El 80 % de inhibición en la germinación de las semillas a ciertas concentraciones nos demuestra que el extracto es bastante efectivo, y lo es más en la medida en que se aumenta la concentración”.

La alelopatía es un fenómeno biológico por el cual un organismo produce uno o más compuestos bioquímicos que influyen en el crecimiento, la supervivencia o reproducción de otros organismos. Estos compuestos son conocidos como “alelos químicos” y pueden conllevar efectos benéficos (alelopatía positiva) o perjudiciales (alelopatía negativa) a los organismos receptores.

Otro aporte de este trabajo fue la evaluación de las familias de compuestos químicos presentes en el extracto. Mediante cromatografía gaseosa acoplada a masas –método que mediante un equipo detecta ciertos compuestos–, se encontró la familia de los triterpenos y tres compuestos específicos por la técnica de RMN: el dodecano, el β-sitostetol y la friedelina.

“En la revisión de la literatura observamos que estos podían tener una incidencia en la fitotoxicidad, y encontramos que la friedelina ha sido la más estudiada”, concluye”.