Descubren una nueva alternativa para proteger cultivos de enfermedades fúngicas

Actualmente, protegemos nuestros cultivos contra las enfermedades fúngicas rociándolos con productos químicos antifúngicos, también conocidos como fungicidas. Sin embargo, la creciente amenaza de resistencia microbiana contra estos requiere el desarrollo continuo de nuevos fungicidas.

Ante esto, un grupo de investigadores de la Universidad de Exeter, dirigido por el profesor Gero Steinberg, combinó su experiencia; y en una publicación reciente, en la revista Nature Communications , los científicos informaron la identificación de nuevos cationes lipofílicos de cadena monoalquil (MALC) en la protección de cultivos contra la mancha de Septoria tritici en la enfermedad por explosión de trigo y arroz.

Estas enfermedades desafían el trigo y el arroz de cultivo templado, respectivamente, y ponen en peligro la seguridad de nuestros dos cultivos calóricos más importantes.

El desarrollo de la química

El trabajo comenzó con el descubrimiento de que los MALC inhiben la actividad de las mitocondrias fúngicas.

Las mitocondrias son la "fuente de energía" celular que se requiere para proporcionar el "combustible" para todos los procesos esenciales del patógeno.

Al inhibir una vía esencial en las mitocondrias, los MALC reducen el suministro de energía celular, que finalmente mata al patógeno.

Mientras que Steinberg y sus colegas muestran que este "modo de acción" es común a los diversos MALC probados y efectivo contra hongos patógenos de plantas, un MALC que sintetizaron y denominaron C18-SMe2 + mostró modos de acción adicionales inesperados.

En primer lugar, C18-SMe2 + genera moléculas agresivas dentro de las mitocondrias, que se dirigen a proteínas fúngicas esenciales para la vida y, a su vez, inician un programa de "autodestrucción", que finalmente resulta en un "suicidio celular" del hongo.

En segundo lugar, cuando se aplica a las plantas de cultivo, C18-SMe2 + "alerta" al sistema de defensa de la planta, que prepara el cultivo para el ataque posterior; aumenta el arsenal de la planta contra el intruso.

Lo que es más importante es que los investigadores de Exeter demuestran que C18-SMe2 + no muestra toxicidad para las plantas y es menos tóxico para los organismos acuáticos y las células humanas que los fungicidas existentes que se usan en el campo hoy en día.

El proyecto

El profesor Steinberg dijo: "Es el enfoque combinado de los científicos de Exeter, proporcionando habilidades en biología de células fúngicas (yo mismo, Dr. Martin Schuster), patología de plantas fúngicas (profesora Sarah J. Gurr), biología de células humanas (profesor Michael Schrader) y química sintética (Dr. Mark Wood) que nos permitió desarrollar y caracterizar esta potente química.

"La Universidad ha presentado una patente (GB 1904744.8), en reconocimiento del potencial de esta novedosa química en nuestra lucha perpetua contra los hongos.

"Ahora buscamos socios / inversores para llevar este desarrollo al campo y demostrar su utilidad en 'condiciones agrícolas reales'. Nuestro objetivo a largo plazo es fomentar una mayor seguridad alimentaria, en particular en los países en desarrollo".

El profesor Steinberg agregó: "Siempre quise aplicar mi investigación fuera de la torre de marfil de la academia y combinar los aspectos fundamentales de mi trabajo con una aplicación útil.

La profesora Sarah Gurr dijo: "Este es un estudio tan oportuno e importante. Somos cada vez más conscientes de la creciente carga de enfermedades de las plantas causadas por hongos y de nuestra necesidad de proteger mejor nuestros cultivos de calorías y productos básicos.

"El desafío no es solo descubrir y describir el modo de acción de los nuevos antifúngicos, sino garantizar que las químicas potentes contra los hongos no dañen las plantas, la vida silvestre o la salud humana.

"Este nuevo antimicótico es, por lo tanto, un descubrimiento emocionante y su utilidad puede extenderse más allá de los cultivos en los ámbitos de las enfermedades fúngicas en los humanos y, de hecho, a diversas aplicaciones en las industrias de pinturas y conservantes. ¡Esto merece una inversión!"

Revisa el estudio aquí.