Nanopartículas podrían ayudar a rescatar cultivos desnutridos

Normalmente se usan para combatir el cáncer, estos diminutos liposomas proporcionan nutrientes a las plantas de manera eficiente.

Las nanopartículas sintéticas utilizadas para combatir el cáncer también podrían curar plantas enfermas.

Las partículas, llamadas liposomas, son bolsas esféricas de tamaño nanométrico que pueden transportar medicamentos a partes específicas del cuerpo (SN: 12/16/06, p. 398). Ahora, los investigadores han llenado estos pequeños paquetes de cuidado con nutrientes fertilizantes. Los nuevos liposomas, descritos en la edición en línea del 17 de mayo de Scientific Reports, se absorben más fácilmente en las hojas de las plantas que en los nutrientes desnudos. Esto permite que las nanopartículas den a los cultivos desnutridos un estímulo más potente que el de las moléculas que flotan libremente en el aerosol de nutrientes ordinario.

Cada liposoma es una esfera hueca de unos 100 nanómetros de diámetro, y está hecho de moléculas grasas extraídas de plantas de soja. Una vez que la hoja de una planta absorbe estas nanopartículas, los liposomas se propagan a las células de las otras hojas y raíces de la planta, donde las envolturas grasas se descomponen y liberan su carga molecular.

Recuperándose
En comparación con las plantas desnutridas tratadas con aerosoles estándar que contienen nutrientes que flotan libremente (izquierda), las plantas enfermas tratadas con nutrientes encerrados en nanopartículas (derecha) tuvieron una recuperación más fuerte después de dos semanas.

Los investigadores expusieron por primera vez a las plantas de tomate a liposomas llenos de un metal de tierra rara llamado europio, o a moléculas de europio que flotan libremente. El Europio no existe de forma natural en las plantas o en el suelo, por lo que es fácil rastrear la cantidad de este elemento que las plantas absorbieron después del tratamiento. Tres días después de la exposición, las plantas tratadas con liposomas habían absorbido hasta 33 por ciento de las nanopartículas. Las plantas expuestas al europio flotante tomaron menos del 0,1 por ciento de las moléculas.

Luego, los investigadores rociaron plantas de tomate deficientes en hierro y magnesio con un aerosol estándar que contenía hierro y magnesio, o una solución que contenía liposomas llenos de esos nutrientes. Dos semanas más tarde, las hojas de las plantas tratadas con nutrientes que flotan libremente seguían teñidas de amarillo y rizadas. Las plantas que recibieron tratamiento con liposomas tenían hojas verdes y saludables.

Avi Schroeder, ingeniero químico del Instituto Israelí de Tecnología en Haifa, y sus colegas no saben exactamente por qué los liposomas son más apetitosos para las plantas que los nutrientes simples. Pero los aerosoles que contienen liposomas cargados de nutrientes podrían ayudar a los agricultores a rejuvenecer plantas frágiles de manera más eficiente que las mezclas existentes, dice Schroeder.

El aerosol a base de liposomas tendría que probarse en una variedad de vegetación antes de que pueda entrar en uso generalizado, dice Ramesh Raliya, un investigador en nanobiotecnología de la Universidad de Washington en San Luis que no está involucrado en el trabajo. Esto se debe a que los poros de las hojas donde se supone que los liposomas entran en las plantas pueden variar de 50 a 150 nanómetros de diámetro. Si los poros de una planta son más pequeños que 100 nanómetros, los liposomas no pueden entrar.

Mariya Khodakovskaya, bióloga de la Universidad de Arkansas en Little Rock, desconfía del costo potencial de esta nueva técnica. La moda de los liposomas es cara. Eso no es un problema para fabricar medicamentos a base de liposomas, que requieren sólo una pequeña cantidad de nanopartículas. Pero para que cualquier nueva práctica agrícola se arraigue, dice, “tiene que ser masiva, y tiene que ser barata”.

Traducido desde: ScienceNews