La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, junto con la Fundación de la Ciencia y la Tecnología de Portugal, ha financiado un proyecto impulsado por un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz en colaboración con el Centro de Biotecnología Agricola y Agroalimentaria de Alentejo (CEBAL), que ha logrado desarrollar un bioherbicida basado en nanotecnología a partir de compuestos naturales del cardo silvestre (‘Cynara cardunculus’), una planta emparentada con la alcachofa.
Los ensayos de laboratorio demuestran que la nueva formulación multiplica por tres la eficacia del extracto vegetal original y reduce la germinación y el crecimiento de malas hierbas comunes en cultivos de hortalizas y cereales de consumo humano. Además, al estar elaborado con compuestos naturales y biocompatibles, presenta un impacto ambiental menor que muchos herbicidas comerciales.
El cardo silvestre produce de forma natural sustancias llamadas lactonas sesquiterpénicas, compuestos que utiliza para inhibir el crecimiento de otras plantas competidoras. El equipo investigador ya había demostrado previamente su potente actividad herbicida, pero se enfrentaba a un problema práctico: su baja solubilidad en agua dificultaba su aplicación en el campo.
“Desde la Grecia clásica se conoce el uso de plantas para proteger cultivos frente a malas hierbas. Nosotros hemos identificado el principio químico responsable y lo aplicamos directamente de forma respetuosa con el medio ambiente”, explica la investigadora Rosa María Varela a la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación.
Para superar el problema de solubilidad, el equipo diseñó una nanoemulsión: diminutas gotas de aceite dispersas en agua, con un tamaño inferior a 250 nanómetros (unas 350 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano). Mediante ultrasonidos lograron reducir el tamaño de las gotas, aumentando así la biodisponibilidad del compuesto activo. Cuanto más pequeñas son las partículas, más fácilmente las absorben las malas hierbas y mayor es el efecto herbicida.
Equipo de investigación de la Universidad de Cádiz responsable del proyecto.
La formulación incluye ingredientes seguros y habituales en otros ámbitos, como el aceite de semilla de uva (actúa como base y conservante natural), pectina (fibra vegetal que aporta estabilidad) y polisorbato, un compuesto usado en alimentos y cosméticos que mantiene unida la mezcla.
Los ensayos ‘in vitro’ se realizaron frente a malas hierbas frecuentes como la verdolaga (‘Portulaca oleracea’), el llantén menor (‘Plantago lanceolata’) y el alpiste de caña (‘Phalaris arundinacea’).
La nanoemulsión inhibió la germinación y el crecimiento de raíz y tallo, impidiendo el desarrollo de estas especies. En el caso de la verdolaga, incluso superó la eficacia de un herbicida comercial utilizado como referencia. Además, la formulación mantiene su estabilidad y eficacia durante, al menos, 90 días en condiciones habituales de almacenamiento.
Una alternativa frente a la contaminación
El uso continuado de herbicidas convencionales ha generado problemas como la contaminación de suelos y aguas, así como la aparición de resistencias en determinadas malas hierbas. Frente a ello, los investigadores apuestan por soluciones biodegradables, más específicas y con mecanismos de acción distintos.
El estudio, publicado por la revista científica ‘Pest Management Science’, aún se encuentra en fase inicial y, aunque ha sido probado en laboratorio, la formulación propuesta está planteada para emplearse a escala industrial. El siguiente paso será realizar ensayos en campo para evaluar su comportamiento en condiciones agrícolas reales.
“El objetivo es avanzar hacia herbicidas más sostenibles, que reduzcan el impacto ambiental y ofrezcan nuevas soluciones frente a la resistencia de las malas hierbas”, concluye la investigadora.