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Desarrollan plantas biotecnológicas con feromonas sexuales contra las plagas

Un consorcio de científicos del IBMCP e IATA (España), Earlham Institute (EI, UK), Technische Universität Darmstadt (Alemania) e Instituto Nacional de Biología (Eslovenia), en colaboración con ‘Ecología y Protección Agrícola’ (EPA, España) recibió más de 1,6 millones de euros de ERACoBiotech para combatir las plagas de cultivos agresivos utilizando feromonas de insectos. Crédito: Earlham Institute

El proyecto utilizará un método biológico para fabricar feromonas para interrumpir el apareamiento en las especies de insectos plaga e impedir la reproducción, proporcionando así un método de control altamente específico. Además, es una alternativa segura y sostenible a los plaguicidas, reduciendo el impacto ambiental de la agricultura.

El costo del tratamiento de los cultivos está creciendo a un ritmo acelerado, se estima que alcanzará los 17.500 millones de dólares en 2022, . Debido al cambio climático, las plagas de insectos están en aumento, lo que le cuesta al sector agrícola de los EE. UU. hasta $ 700 millones de dólares al año y resulta en hasta un 80% de daño en el rendimiento de los cultivos.

Algunas de las plagas más agresivas de la agricultura son las larvas de insectos. Los semioquímicos son emitidos por insectos para la comunicación. Las más conocidas son las feromonas sexuales, producidas por hembras vírgenes para atraer parejas de la misma especie.

En el proyecto SUSPHIRE, un equipo de científicos europeos tienen como objetivo utilizar la biología sintética para producir feromonas sexuales de insectos en las plantas y los hongos, basándose en el éxito de la Universidad Politécnica de Valencia (España) en la competición 2014 iGEM con el proyecto “SexyPlant” en el que se produjeron feromonas sexuales de insectos en las plantas.

Mejorando la prueba de concepto inicial, la nueva investigación identificará y validará las enzimas biosintéticas claves para la bioproducción de feromonas del grupo de insectos de la superfamilia Coccoidea (insectos de escamas y piojos harinosos).

Las feromonas producidas biológicamente se pueden usar para controlar las plagas de insectos que afectan la agricultura y la horticultura.

El líder del Grupo de Biología Sintética en el Earlham Institute  (EI), Dr. Nicola Patron, dijo: “Tomaremos un enfoque de biología sintética para identificar y reescribir las vías de biosíntesis de las feromonas de los insectos, optimizando su bioproducción en plantas y hongos”.

“El uso de feromonas sexuales para el control de plagas ya se sabe que es factible, pero para muchas especies, la fabricación es difícil y costoso. La bioingeniería puede proporcionar alternativas viables a la fabricación, la expansión del uso de las feromonas que será mucho más amable con el medio ambiente. “

La aplicación de feromonas sexuales en ambientes de producción de plantas se usa para interrumpir el apareamiento en las especies de insectos plaga e impedir la reproducción, proporcionando así un método de control altamente específico de especie. Esto presenta una alternativa sostenible a los plaguicidas convencionales, cuyo uso se está restringiendo progresivamente debido a las preocupaciones sobre su no especificidad y los impactos negativos sobre la biodiversidad.

El proyecto SUSPHIRE demostrará que la biosíntesis puede proporcionar una plataforma de fabricación sostenible y de bajo costo para la producción comercial de feromonas de insectos y reducir el costo de producción de las feromonas que actualmente son comercialmente inviables.

Las feromonas sexuales con insectos ya se usan como una estrategia de control de plagas. Sin embargo, la síntesis química es actualmente el único enfoque para la fabricación y el uso de ingredientes tóxicos es inevitable. Además, las características químicas inusuales de muchas feromonas de insectos significan que la síntesis no es rentable.

El Dr. Diego Orzaez, quien presentará el proyecto en ACHEMA, The World Forum y Leading Show para Process Industries, en Frankfurt, agregó: “Con una población humana mundial en constante crecimiento, el aumento de la producción agrícola mediante la prevención de pérdidas de cultivos por plagas, tiene el potencial para un enorme impacto económico y social. Estimamos que la bio-fabricación es una excelente oportunidad para expandir el mercado de las feromonas, contribuyendo a reducir los costos globales de los programas de control integrado de plagas “.

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