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La investigación científica continúa aportando alternativas para reducir la dependencia de los pesticidas tradicionales en la agricultura. En esta línea, investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro de investigación compartido entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, han diseñado un innovador método para producir feromonas destinadas al control de plagas agrícolas mediante procedimientos más sencillos, económicos y respetuosos con el medio ambiente.
El avance supone un paso importante en el desarrollo de estrategias de protección de cultivos basadas en la alteración del comportamiento de los insectos, evitando la necesidad de eliminarlos mediante sustancias tóxicas. La tecnología desarrollada permite fabricar estas señales químicas de manera más eficiente y en cantidades mucho mayores que las alcanzadas habitualmente en los laboratorios.
Una estrategia que interrumpe la reproducción de las plagas
Las feromonas sexuales son compuestos químicos que los insectos utilizan para comunicarse durante el proceso de apareamiento. Las hembras emiten estas señales para atraer a los machos de su misma especie, facilitando así la reproducción.
La agricultura lleva años aprovechando este mecanismo natural mediante la denominada técnica de confusión sexual. Este sistema consiste en liberar grandes cantidades de feromonas sintéticas en los cultivos para saturar el ambiente. Como consecuencia, los machos tienen dificultades para localizar a las hembras, disminuyen los apareamientos y, con el tiempo, se reduce la población de la plaga.
A diferencia de los insecticidas convencionales, este método no actúa por toxicidad directa. Su objetivo es interferir en la comunicación reproductiva de los insectos, reduciendo su capacidad para reproducirse sin afectar a otros organismos ni dejar residuos sobre los productos agrícolas.
Según ha explicado el CSIC, la principal novedad del trabajo reside en la forma de obtener estas feromonas. Los investigadores han desarrollado una ruta química simplificada que permite producir los compuestos necesarios mediante un procedimiento mucho más directo que los utilizados hasta ahora.
Las pruebas realizadas indican que la tecnología tiene potencial para ser aplicada a escala industrial. Entre sus ventajas destaca una reducción de costes que puede alcanzar el 60% respecto a otros métodos de producción. Además, mientras muchos ensayos de laboratorio apenas consiguen cantidades de miligramos o gramos, el nuevo sistema permite generar hasta un kilogramo de producto.
Esta mejora podría facilitar una expansión significativa del uso de feromonas en la agricultura, al hacer más accesible su producción para empresas y agricultores interesados en soluciones sostenibles para el control de plagas.
El papel clave de los alquinos y los alquenos
La innovación se basa en lo que los investigadores describen como un “atajo químico”. El procedimiento parte de los alquinos, moléculas altamente reactivas que funcionan como bloques básicos para la creación de otras estructuras químicas.
A partir de ellas se obtienen alquenos, compuestos ampliamente utilizados en diversos sectores industriales, desde la fabricación de medicamentos hasta la producción de perfumes y productos agrícolas, incluidas las feromonas para el control de insectos.
La principal dificultad radicaba en dirigir la reacción química hacia una configuración molecular muy concreta. Los alquenos pueden adoptar dos formas diferentes, conocidas como cis y trans. Para la elaboración de determinadas feromonas resulta imprescindible obtener la configuración trans, ya que es la que presenta las propiedades adecuadas para cumplir su función biológica.
Para superar este reto, el equipo del ITQ ha empleado pequeñas cantidades de paladio como catalizador. Este metal permite conducir la reacción hacia la forma molecular deseada y, además, puede recuperarse y reutilizarse posteriormente, lo que incrementa la sostenibilidad del proceso.
Antonio Leyva, investigador del CSIC en el ITQ y uno de los participantes en el estudio, ilustró esta dificultad mediante una comparación sencilla. Según explicó, el desafío es similar a intentar doblar un alambre para obtener una forma determinada cuando las herramientas disponibles tienden naturalmente a doblarlo hacia la dirección contraria.
Gracias al nuevo sistema, los científicos han conseguido obtener de manera selectiva la configuración necesaria para fabricar las feromonas de interés agrícola.
Menos contaminación y mayor sostenibilidad
Otro de los aspectos destacados del método es la reducción del uso de sustancias potencialmente contaminantes. Los procedimientos tradicionales pueden requerir metales tóxicos, como el plomo, o procesos complejos que dificultan su aplicación industrial.
La tecnología valenciana elimina buena parte de estas limitaciones. El CSIC subraya que el sistema no necesita ligandos ni catalizadores sofisticados, lo que simplifica considerablemente la producción y contribuye a disminuir el impacto ambiental asociado a la síntesis química.
La técnica de confusión sexual se utiliza especialmente contra diversas especies de lepidópteros, grupo al que pertenecen mariposas y polillas cuyas larvas causan importantes daños en numerosos cultivos.
Entre las plagas sobre las que ya se emplean o estudian estas estrategias figuran la polilla del racimo que afecta al viñedo, la carpocapsa del manzano y del peral, el taladro del melocotón, la polilla oriental del melocotonero, el agusanado del ciruelo, el taladro amarillo de los frutales y la conocida Tuta absoluta, considerada una de las amenazas más importantes para los cultivos de tomate.
En los viñedos, por ejemplo, la técnica permite reducir la reproducción de la polilla del racimo, un insecto capaz de deteriorar la calidad de la uva y favorecer la aparición de enfermedades. En frutales, ayuda a controlar especies cuyas larvas perforan frutos y brotes, mientras que en el tomate constituye una herramienta prometedora frente a una de las plagas más difíciles de combatir.
Publicación científica del estudio
Los resultados de esta investigación han sido publicados en la revista científica Catalysis Letters. El trabajo está firmado por los investigadores Miquel Molina-García, Francesco Orlando, Ramón Manzorro, Juan C. Hernández-Garrido, Vlad Martin-Diaconescu, Judit Oliver-Meseguer, Marta Mon, Jordi Aragón y Antonio Leyva-Pérez, autores de un avance que podría contribuir a impulsar sistemas agrícolas más sostenibles contra las plagas y con menor dependencia de los tratamientos químicos convencionales.
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