La Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) desarrolló una tecnología innovadora en conjunto con la Facultad Regional Venado Tuerto de la Universidad Tecnológica Nacional (FRVT-UTN), que a partir de un método físico permitiría mejorar el poder germinativo y el vigor de semillas de soja y otros cultivos, y controlar hongos patógenos de semilla de gran impacto sobre la producción, como Fusarium. Los investigadores destacaron que esta herramienta es amigable con el medio ambiente y adelantaron que podrían comenzar a implementarse en la actividad frutícola.
El proyecto, denominado «Plasma no térmico», ya llamó la atención de empresas de semillas, aceleradoras de proyectos y otras entidades como la Unión Industrial Argentina (UIA). Además, recientemente obtuvo el segundo premio en la categoría Agrobiotecnología de la Competencia AllTec, organizada por la Fundación Innovación y Tecnología (Funintec), la Cámara Argentina de Biotecnología (CAB) y el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas – Instituto Tecnológico Chascomús (IIB-INTECH), de la Universidad Nacional de General San Martín (UNSAM) y el CONICET.
«La competencia nos permitió descubrir que podemos llevar adelante nuestro proyecto no sólo desde una visión científica sino también desde un punto de vista emprendedor», dijo Karina Balestrasse, profesora de la cátedra de Bioquímica de la FAUBA e investigadora independiente de Conicet, quién está a cargo del proyecto.
Innovación para la agricultura
Balestrasse recordó que el plasma es el cuarto estado de la materia, un estado fluido similar al gaseoso pero con partículas cargadas eléctricamente: «En el caso del plasma, el gas (oxígeno o nitrógeno) recibe una descarga eléctrica que se emplea en la generación de electrones energéticos, generando plasma a temperatura ambiente y presión atmosférica. A diferencia de los plasmas que suelen usarse en la industria, estas condiciones facilitarían el trabajo con el material biológico».
Las investigaciones sobre el empleo de plasmas fríos en el tratamiento de semillas son recientes e involucran a otros países como España y Rusia. Por el momento, esta tecnología se está aplicando a cultivos de interés agronómico para la inactivación de microorganismos, la aceleración de la germinación de semillas y el crecimiento de cultivos.
Para avanzar en su proyecto, Balestrasse trabajó en conjunto con Leandro Prevosto y Héctor Kelly, investigadores del Conicet, del Grupo de Descargas Eléctricas (GDE) de la FRVT-UTN, quienes ya venían desarrollando plasmas a altas temperaturas para utilización industrial.
Patógenos en semillas
Al tratar de aplicar esta tecnología en semillas, los científicos primero se plantearon el objetivo de controlar patógenos. «Tenemos resultados muy interesantes», afirmó Balestrasse, y apuntó: «En semillas de soja que estaban infectadas en un 65%, logramos un 100% de recuperación del poder germinativo y el vigor«.
¿Cómo actúa el plasma sobre los patógenos?
La presencia de electrones energéticos produce diferentes agentes activos en el plasma (iones, radicales libres, meta-estables y radiación UV, entre otros) sin generar un calor excesivo que pueda dañar a los sustratos. Debido a estas características, en los últimos años los plasmas pudieron aplicarse en disciplinas como la biología y la medicina.
«Estos agentes activos del plasma reaccionan con las biomoléculas destruyéndolas, lo que convierte a las toxinas y microorganismos patógenos en inofensivos. Por otro lado los plasmas no térmicos debilitarían la membrana celular de los hongos, lo que resulta en la inactivación de los mismos», dijo Ballestrase.
Otros ensayos realizados en 2014 en la Universidad de Pekín, China, demostraron que el tratamiento con plasma aumenta la resistencia de tomate a R. solanacearum (marchitez bacteriana) con una eficacia del 25%, aumentando significativamente la germinación y el crecimiento de la planta en comparación con el tratamiento control.
Hasta el momento, los investigadores encontraron un efecto diferencial sobre los patógenos y las semillas, y siguen estudiando cómo funciona este modo de acción, para comprender por qué el plasma sólo daña a los hongos.
Balestrasse también subrayó que el plasma no térmico sería una tecnología amigable con el medio ambiente, porque luego del tratamiento no quedarían efectos residuales sobre las semillas, como sucede con los fungicidas. Asimismo, adelantó que están comenzando a evaluar la posibilidad de tratar diferentes frutos, como por ejemplo arándanos: «Sería muy fácil de aplicar, porque no es un fruto de gran tamaño y podríamos tratarlo con el prototipo que ya finalizamos. Sólo habría que adaptar la temperatura y las distancias o tiempos de exposición y analizar patologías que puedan disminuir su producción o durabilidad».
Prototipo finalizado
En 2015, el proyecto fue premiado por UBATEC, sociedad anónima constituida por la Universidad de Buenos Aires, el Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires, la Unión Industrial Argentina y la Confederación General de la Industria. Con el financiamiento recibido a partir de ese reconocimiento, los investigadores realizaron un prototipo para el tratamiento de patógenos, que permite analizar 10 kg de semillas por hora.
«Las semillas pasan como por un escáner, que es el plasma, y salen esterilizadas. También podemos avanzar en análisis de bacterias y virus. Sabemos que nuestro desarrollo tiene mucho potencial para controlar estas patologías», dijo la docente de la FAUBA.
Hacia delante, la meta es validar este prototipo con el procesamiento de un gran número de muestras (no solo de soja, sino de frutales y otros cultivos), así como diversificar y abarcar más patógenos. También apuntan a aumentar la capacidad de procesamiento, hasta las 10 toneladas/hora. «Pero esta escala no es viable en el laboratorio, por eso podríamos en este momento, ofrecer un servicio a menor escala desde la FAUBA o transferir la tecnología a una empresa para que la ofrezca a una escala mayor», señaló.
