Científicos del Cinvestav estudian efectos de nanopartículas en plantas

Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. 13 de marzo de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav), unidad Saltillo, estudian efectos y consecuencias de la aplicación de nanopartículas (NP) sobre plantas cultivadas y su entorno.

 

Con este proyecto se busca determinar el efecto de NP de óxido de zinc (ZnO) y dióxido de titanio (TiO₂) sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento de plantas cultivadas, particularmente frijol (Phaseolus vulgaris L.), maíz (Zea mays L.) y girasol (Helianthus annuus L.) en invernadero; y doce cultivos más en cámara de crecimiento, mediante la detección de alteraciones morfológicas y fisiológicas que podrían favorecer la bioacumulación de NP en los tejidos de las plantas.Dr. Fabián Fernández Luqueño.

“Básicamente lo que se evalúa es el efecto en la actividad fotosintética, el efecto en crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos, en este caso trabajamos en invernadero con maíz, frijol y girasol y en cámaras de crecimiento trabajamos con doce cultivos”, explicó el doctor Fabián Fernández Luqueño, investigador de Cinvestav, unidad Saltillo, y coordinador académico del Programa de Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía de esta institución.

El proyecto recibió financiamiento a partir de la convocatoria de Investigación Científica Básica SEP-Conacyt, y surgió a partir de la poca información que existe relacionada con el efecto de las nanopartículas metálicas y no metálicas en el ecosistema y su efecto sobre el desarrollo de las plantas silvestres y cultivadas.

“Esta investigación surge a partir de una inquietud que tuve al consultar las bases de datos científicas, en las que observé que recientemente se han registrado cientos de nuevas nanopartículas, algunas incluso aún no tienen un fin práctico, pero hay poca información relacionada con la evaluación del impacto ambiental de esas nanopartículas”, precisó el doctor Fernández Luqueño.

En invernadero y cámara de crecimiento de plantas, se germinaron 300 semillas de cada una de las plantas y se sometieron a diversas concentraciones de nanopartículas. Posteriormente, en invernadero, se realizaron pruebas similares y se les dio seguimiento a las plantas hasta la cosecha.

“Antes de decir o de impulsar el uso de las nanopartículas, nos queremos asegurar que no causen daño cuando se liberan al ambiente; recientemente han surgido en el mercado insumos agrícolas con nanopartículas, incluso nanofertilizantes agrícolas que tienen efecto en los cultivos, pero que carecen de evaluación de impacto ambiental”, comentó el científico.

Dentro de los principales resultados de la investigación, destaca que las plantas responden significativamente a la presencia de nanopartículas. Pero la respuesta está en función de la concentración, el tiempo de exposición, tipo de semilla y de NP.

En algunos casos, las nanopartículas mejoraron las características de la planta, pero en otras las nanopartículas afectaron su crecimiento y desarrollo. Es decir, las NP tienen efectos positivos en algunas plantas, pero esas mismas NP pueden dañar otras. Esto señala que es necesario realizar más investigación al respecto para evitar daños en la producción agrícola o incluso daños ecológicos.

“Fue una investigación exploratoria, ahora nos queremos enfocar en determinar los mecanismos por los que las NP se incorporan a la planta y también cuáles son los mecanismos por los que las NP se mueven dentro de la planta y, en su caso, por qué se bioacumulan si es que esto sucediera”, precisó el especialista.

Alteraciones celulares

El doctor Fernández Luqueño agregó que cuentan con estudios que evidencian que las nanopartículas causan alteraciones a nivel celular y a nivel de tejido, pero desconocen el motivo.

“Eso es lo que seguiría, ahora conocemos el efecto de las NP en las plantas pero hace falta entender el proceso a nivel fisiológico y celular; ahora hay que saber qué y por qué pasa. Hasta ahora, vamos en identificar los resultados, ya sabemos qué nanopartículas favorecen los cultivos, qué cultivos, en qué concentraciones, etcétera. Pero ahora nos queremos concentrar en explicar qué es lo que pasa, el porqué”, enfatizó el investigador Fernández Luqueño.

Para finalizar, el científico hace la invitación a estudiantes de posgrado que estén interesados en el tema a participar con él, con la posibilidad de ser becados por contribuir con el desarrollo de esta investigación.

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