Síntesis verde con sargazo

Por Karla Navarro

Ensenada, Baja California. 7 de diciembre de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC) colaboran en la síntesis verde de nanopartículas de plata utilizando sargazo (Sargassum SP), para desarrollar un antifúngico que proteja a plantas de hongos patógenos. 

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Daniel González Mendoza, especialista del Instituto de Ciencias Agrícolas (ICA) de la UABC, expuso que el proyecto forma parte de una línea de investigación que contempla el uso de fitonanopartículas de plantas nativas de Baja California, tales como mezquite, cachanilla y yuca.

“Las nanopartículas son aquellas partículas que van en un rango de cero a 100 nanómetros y pueden ser obtenidas a través de diferentes métodos químicos y físicos; también pueden ser obtenidas a través de síntesis verde, esto es, usar extractos de plantas y sus compuestos bioactivos para reducir a los metales, en este caso nanopartículas de plata y cobre”, explicó.

Resaltó que las ventajas de utilizar plantas para sintetizar las nanopartículas de metal, es que no generan desechos o residuos tóxicos y el comportamiento de la nanopartícula se potencia gracias a los compuestos bioactivos que la recubren.

Para este proyecto, el Instituto de Ciencias Agrícolas colabora con el Instituto de Ingeniería de la UABC, cuyos especialistas están a cargo del análisis químico y la caracterización de las nanopartículas de plata. 

Sargazo, del mar a los campos agrícolas

Fuente: Bosques de Sargassum ssp y su relación con especies de importancia comercial en Bahía Concepción y Bahía de la Paz, Baja California Sur, México.El doctor Daniel González apuntó que el sargazo es una macroalga que se colecta en las costas y ha sido usado en campos agrícolas por sus nutrientes y algunos reguladores del crecimiento que ayudan a las plantas.

“Sin embargo, dado que es una macroalga colectada en el mar, también puede traer consigo compuestos o metales no esenciales para la planta, como puede ser Cadmio. Esto puede, por efecto de acumulación, poner en riesgo a los cultivos agrícolas y en consecuencia a la salud humana”, advirtió.

Mencionó que una de las alternativas que han aplicado es elaborar un extracto de sargazo que consiste en secar la macroalga y molerla, para posteriormente mezclarla con una solución de nitrato de plata o sulfato de cobre, de tal manera que reduzca el metal.

“Los cambios de color que hay nos dan un indicativo de la reducción que hay de la plata o del cobre, se reduce el tamaño y puede tener un efecto antimicrobiano o en este caso antifúngico, que hemos estado evaluando in vitro contra patógenos de importancia agrícola”, comentó el investigador de la UABC.

Precisó que los experimentos se realizan principalmente con los hongos Alternaria y Fusarium solani, especies que comúnmente afectan los cultivos de la región, por ejemplo, de algodón y fresa.

Síntesis verde y sus ventajas

Respecto a la utilización de plantas y algas para la síntesis de nanopartículas de plata, el doctor González Mendoza detalló que hay una tendencia hacia la reducción del uso de químicos para la síntesis de metales, además de que la síntesis verde ofrece la posibilidad de aprovechar los compuestos bioactivos de la planta que recubren las nanopartículas y potencian algunas de sus propiedades, en este caso, su efecto antifúngico.

“Probamos el extracto de la planta y probamos las nanopartículas sintetizadas a través del extracto de la planta y nos damos cuenta que hay un efecto interesante con las nanopartículas sintetizadas a través del extracto”, subrayó.

Mencionó que de forma paralela se desarrollan experimentos para evaluar el efecto ecotoxicológico que tienen las nanopartículas de plata sobre las plantas, para lo cual prueban con diferentes concentraciones en búsqueda de la dosis óptima que inhiba el crecimiento del patógeno, sin afectar a la planta.

Caracterización de nanopartículas

El doctor Benjamín Valdez Salas, jefe del Departamento de Corrosión y Materiales del Instituto de Ingeniería de la UABC, realiza la caracterización fisicoquímica de las nanopartículas de plata que se utilizan en el proyecto.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador expuso que la caracterización consiste en medir el tamaño de las partículas, su distribución y estabilidad en soluciones acuosas o etanólicas.

“Se mide el potencial que nos da la estabilidad, es decir, si van a precipitar o no estas partículas y también hacemos los estudios de microscopia electrónica para caracterizar morfología y la parte de la composición química por espectroscopia de rayos X”, abundó.

Enfatizó que la caracterización permite garantizar que en cada etapa de los experimentos, los especialistas están obteniendo lo esperado, ya que es una forma de verificar y validar el producto con el que están trabajando.

El doctor Benjamín Valdez comentó que el Instituto de Ingeniería de la UABC cuenta con experiencia también en síntesis verde, química y electroquímica de nanopartículas, no solo de plata sino de diferentes metales.

“Tenemos un laboratorio de biología molecular y cáncer, por muchos años hemos estado diseñando nanopartículas para ser utilizadas, evaluadas en el tratamiento de cáncer y otro tipo de enfermedades, por eso tenemos tantos estudios”, destacó.

Ciencia básica y aplicada

Aunque hasta ahora los investigadores han mantenido los experimentos dentro del laboratorio y bajo condiciones controladas, prevén que la siguiente etapa del proyecto incluya el desarrollo de pruebas en campo.

El doctor Daniel González Mendoza indicó que han trabajado a nivel de plántula, observando los efectos de las nanopartículas de plata en la etapa de germinación y su capacidad para combatir al patógeno en macetas.

“La intención es dar el otro paso, hacer un recubrimiento, una forma de biopelícula para recubrimiento de frutos y evitar la presencia de estos hongos”, comentó.

Puntualizó que, aunque uno de los objetivos es desarrollar un producto que sea útil para el sector agrícola, simultáneamente trabajan en aspectos de ciencia básica, generando conocimiento en torno a los mecanismos que regulan la síntesis de nanopartículas con sargazo y los efectos fisiológicos y bioquímicos que tendrían en las plantas.

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