Verticillium dahliae es un hongo fitopatógeno que afecta a más de 300 especies en todo el mundo. Ataca el sistema vascular de la planta causando marchitez y reduciendo la calidad del producto y la producción general de cultivos. 1 Cada año, se han perdido alrededor de 150.000 toneladas de algodón por año debido a este organismo en particular. 2
Para prevenir e inhibir la enfermedad causada por V. dahlia, se presenta la transformación de E. coli para producir los tres péptidos antimicóticos vegetales de forma recombinante. AtPFN1 ha demostrado la capacidad de descomponer las paredes celulares de hongos, incluso cuando se encuentran como esporas. 3 WAMP1b inhibe la enzima fungalisina, que es una respuesta fúngica al mecanismo de defensa de la planta. 4 Finalmente, PsDef1 produce cambios morfológicos en el micelio fúngico. 5 5Además, la coexpresión de los péptidos con la molécula de chaperona Erv1p está diseñada para mejorar la formación de enlaces disulfuro. 6 6
Además, se propone la elaboración de un biofungicida sistémico, preventivo y de tratamiento utilizando los péptidos antifúngicos recombinantes producidos como ingrediente activo.
China es el segundo mayor productor mundial de algodón y las tasas de marchitamiento de Verticillium han aumentado en la última década. V. dahliae y otra enfermedad fúngica de marchitez, cuya incidencia está disminuyendo, han tenido un gran impacto en la producción de algodón del país, perdiendo más de 150,00 toneladas por año. 3
Mientras tanto, en los Estados Unidos, el marchitamiento del algodón causa pérdidas anuales de alrededor del 0,5% y el 3,5 % de los cultivos a nivel nacional. En ciertos estados, como Nuevo México, estas tasas han alcanzado el 5% y en los campos de cultivo de Alabama han disminuido el 1,5% de su extensión. Estas pérdidas se traducen en aproximadamente 3 millones de dólares. 4 4
En México, la producción de algodón es muy importante. Más del 80% de la demanda de algodón de nuestro condado se satisface con la producción nacional. En 2018, la producción de algodón representó una ganancia de más de $ 10.343.005.600 (MXN) para el país. 5 Chihuahua, nuestro estado, es el mayor productor de algodón en México, con un rendimiento del 70,2 % de toda la producción nacional. 1
Actualmente, dado que no existe un producto dirigido a Verticillium dahliae , los productores de algodón recurren al enfoque convencional. Añaden agroquímicos a sus cultivos sin las instrucciones adecuadas y sin darse cuenta de las posibles consecuencias. Esto provoca efectos no deseados, como eliminar organismos no objetivo y afectar la cadena alimentaria, al tiempo que plantea altos riesgos para el medio ambiente y la salud humana. Más de 3 millones de agricultores han sufrido intoxicaciones graves, mientras que 25 millones de intoxicaciones leves. 6 6
Incluso las cadenas tróficas se han visto afectadas por esto. Un ejemplo dado es que la población de abejas reduce un 36% debido al uso excesivo de triazoles. 7 7
Otro método empleado para reducir las infecciones causadas por Verticillium dahliae es la rotación de cultivos, que consiste en alternar plantas con diferentes necesidades nutricionales en un lugar durante diferentes ciclos; pero, desafortunadamente, puede provocar la propagación de la enfermedad. Otra técnica de uso frecuente es la solarización. Se refiere a la desinfestación del suelo a través del calor generado por la energía solar capturada, pero a pesar de sus resultados positivos, exige una gran cantidad de tiempo. 8
La naturaleza de los péptidos y las propiedades de suministro de la nanocápsula permitirán que el biofungicida actúe como un producto preventivo y de tratamiento.
Una vez que se logra la nanoencapsulación, el producto podría liofilizarse y convertirse en polvo humectable (WP). En esta presentación se puede aplicar a los cultivos a través del sistema de riego. Después de completar una investigación de campo, nos dimos cuenta de que las personas involucradas en la agricultura aprendieron sobre nuevos productos agrícolas a través de sus asesores técnicos, quienes a su vez se enteraron de ellos a través de los distribuidores. Considerando esta cadena informativa, nuestro objetivo es que el producto final llegue a la empresa de desarrollo de productos agroquímicos.
Finalmente, se realizaron investigaciones bibliográficas y de campo, buscando el producto final para asegurar el mayor beneficio para todas las partes involucradas (productores de algodón, industria textil, consumidores de algodón, distribuidores, medio ambiente, entre muchos otros). Mediante entrevistas se validaron los deseos del productor y mediante consultas detalladas de NOM como NOM-232-SSA1-2009 y NOM-045-SSA1-1993, se propuso la propuesta de un proyecto respetuoso de la ley. Asimismo, se desarrolló un análisis exhaustivo de riesgos, considerando cualquier situación desfavorable que nuestro proyecto pudiera plantear.
Publicado: 03 de diciembre de 2019
Fuente: iGEM 2019
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08-10-2024
