Nuevo proyecto para diseñar un método que seleccione y evalúe la efectividad de los bioestimulantes vegetales

Los bioestimulantes son compuestos orgánicos provenientes de extractos de plantas, algas, bacterias y levaduras que favorecen el crecimiento de las plantas estimulando su metabolismo. Estas sustancias han adquirido una gran importancia en la agricultura actual debido a que son menos contaminantes que los fertilizantes convencionales. Sin embargo, pocos de estos nuevos productos han demostrado su efectividad, y se desconocen la gran mayoría de sus mecanismos de acción. Un equipo de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, liderado por la catedrática Rosa Aligué Alemany, forma parte de un nuevo proyecto cuyo objetivo es crear un método para analizar, seleccionar y evaluar la efectividad de los bioestimulantes vegetales. Los resultados permitirán desarrollar fertilizantes y otros productos para la nutrición de las plantas que sean más respetuosos con el medio ambiente.

El proyecto cuenta con un presupuesto total de 731.000 euros y forma parte de la convocatoria Retos Colaboración del Ministerio de Ciencia e Innovación, cuyo objetivo es financiar proyectos realizados en cooperación entre empresas y organismos de investigación. Además de la Universidad de Barcelona, a través de su oficina de transferencia de tecnología y conocimiento, la Fundación Bosch i Gimpera, también participan en el proyecto Fertinagro Nutrigenia y Fertinagro Biotech, SL, líder del consorcio.

Una alternativa más eficiente y ecológica

En los últimos años el uso de abonos con nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio está siendo cuestionado debido a los problemas ecológicos que comportan, como la contaminación de suelos y acuíferos y la acumulación de gases de efecto invernadero. Ante esta situación, los bioestimulantes aparecen como una alternativa más ecológica, ya que actúan sobre el metabolismo de la planta, aumentando la eficiencia de los fertilizantes químicos y, por lo tanto, reduciendo su uso.

“Los bioestimulantes comprenden un amplio rango de compuestos con diferentes efectos no solo sobre la planta, sino también sobre su entorno: activan el metabolismo del nitrógeno, promueven la liberación de fósforo del suelo, estimulan la actividad microbiana en el suelo, estimulan el crecimiento de las raíces y aumentan el bienestar general de la planta. Además, se ha observado que también pueden mitigar los efectos negativos del estrés de origen abiótico, causado por la sequía, la salinidad o las heladas”, explica Rosa Aligué Alemany, investigadora principal del grupo de investigación de la UB Proteínas Quinasa y Cáncer.

Algunos de los bioestimulantes han demostrado que tiene estos mecanismos de acción, pero la manera en la que estos compuestos son capaces de ejercer este efecto positivo –es decir, el mecanismo molecular– en la mayoría de los casos sigue siendo incierto. “El principal objetivo del proyecto es obtener una herramienta que nos permita conocer si un producto tiene capacidad bioestimulante, ya sea de manera directa o indirecta, su modo de acción y sus principios activos”, subraya la investigadora.

La base de esta metodología de evaluación será la utilización de receptores moleculares de las plantas y de las moléculas que los activan. “Los mecanismos de acción asociados a los bioestimulantes se producen gracias a que las plantas poseen sistemas de respuesta a señales externas a través de receptores que funcionan como antenas, que captan la señal externa y activan una serie de mecanismos moleculares en el interior de la planta”, detalla Rosa Aligué Alemany. “La principal innovación del proyecto”, prosigue Aligué, “es el desarrollo de una herramienta para identificar qué tipo de receptores conocidos se activan cuando son puestos en contacto con un bioestimulante concreto”.

Evaluación y mejora de los compuestos

Para predecir el poder bioestimulante o bioprotector de cada compuesto se creará una herramienta mediante técnicas genéticas desarrolladas en células de levadura (Schizosaccharomyces pombe) que permita identificar qué tipo de receptor se activa. “El objetivo es obtener una colección de levaduras, cada una de ellas con un receptor diferente, que se pondrán en contacto con un bioestimulante concreto. El resultado será el conocimiento de todos los receptores que se activan con cada producto. Con esta información se valorará el poder estimulante de cada bioestimulante y si es necesario mezclarlo con otro producto diferente que complemente su acción”, explica la investigadora.

Según los investigadores, la nueva metodología será de una gran utilidad para el desarrollo de productos finales optimizados. “Cada vez existen más productos bioestimulantes, y la única forma de predecir su efecto hoy en día es empíricamente. Con esta herramienta se podrán hacer predicciones rápidas y masivas de materias primas para luego poder formular mezclas adecuadas para usos concretos, como la estimulación de las raíces o la estimulación inmunitaria”. Los productos finales serán evaluados a través de pruebas en cámaras de cultivos.

El mercado global de los bioestimulantes es una de las industrias que experimenta un mayor crecimiento dentro de los productos pensados para la sanidad vegetal. La industria experimenta un crecimiento anual cercano al 15%, y se espera que esta tendencia vaya en aumento gracias al auge de la demanda mundial de una agricultura más sostenible y de productos ecológicos.

El proyecto “Desarrollo de un nuevo método para la clasificación y valoración de bioestimulantes vegetales”, liderado por Fertinagro Biotech, SL, con número de expediente RTC2019-006922-2, ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación – Agencia Estatal de Investigación dentro del subprograma Retos Colaboración, convocatoria 2019, del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020. El proyecto está cofinanciado por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) con el objetivo de promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una investigación de calidad.