Nueva generación de bioproductos protectores y promotores del crecimiento vegetal basados en nanoarcillas

BENJAMIN, J.; GIANNANDREA, T.; RODRÍGUEZ PEÑA, G.; GARROTE, A.; SALCEDO, M.F.; CANO, L.; CASALONGUÉ, C.A.; ALVAREZ, V.A.; OLLIER PRIMIANO, R.; MANSILLA, A.Y.

CABA

Encuentro; NANOMERCOSUR; 2022

Fundación Argentina de Nanotecnología

Las prácticas agrícolas que se desarrollan en Argentina implican un intensivo uso de agroquímicos que conllevan a la obtención de agroalimentos, frutas y verduras con un alto nivel de residuos de fitosanitarios, superior al admisible, y a una alta agresividad al ambiente. Actualmente, el desarrollo de nanotecnologías en base a compuestos naturales representa una alternativa prometedora en el campo de agroinsumos, dado que facilita la estabilización y liberación sostenida de los principios activos, potenciando su disponibilidad y efectividad. El objetivo general de nuestro proyecto es utilizar nanoarcillas del tipo bentonita (Bent) y arcillas aniónicas como los hidróxidos dobles laminares (HDL) para vehiculizar principios activos como fitohormonas, aminoácidos, proteínas y polisacáridos. Estos principios activos se seleccionaron por sus propiedades como inductores de la respuesta innata, los cuales protegen a las plantas frente a estrés y al mismo tiempo, actúan como promotores del crecimiento vegetal. En este trabajo nos enfocamos en la nanovehiculización del Ácido Salicílico (AS), una fitohormona de protección a estrés en plantas. Para ello, se utilizaron como matrices de vehiculización los HDL (HDL-AS), las Bent (Bent-AS) y una Bent funcionalizada previamente con Quitosano (Q), un polisacárido con actividad antimicrobiana y promotor del rendimiento vegetal (Bent-Q-AS). Los nanocompuestos desarrollados se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja de Transformada de Fourier (FTIR), demostrando la incorporación del AS en todas las matrices utilizadas. Se realizaron diferentes bioensayos para demostrar la funcionalidad biológica de los nanocompuestos desarrollados. Se demostró la protección de Bent-AS frente a estrés biótico mediado por Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000, la acción bioestimulante de Bent-Q-AS en plántulas de tomate y la capacidad de HDL-AS de activar los mecanismos de defensa innatos de las plantas. Actualmente, se están determinando los perfiles de liberación in-vitro del AS de los nanocompuestos desarrollados, para evaluar la eficacia de los mismos. Por otro lado, los ensayos en escala productiva (invernáculo y/o campo) son esenciales para la validación de la nanotecnología desarrollada y para ello el escalado a nivel de planta piloto es fundamental. Por ello, se avanzó en la producción a escala planta piloto de la matriz Bent-Q, optimizando distintos parámetros como temperatura, tiempo y concentración de los reactivos, mejorando el rendimiento y minimizando los costos de producción. En conclusión, nuestros resultados validan un escenario promisorio para la aplicación de las nanoarcillas funcionalizadas como bioproductos innovadores con inocuidad ambiental y alimentaria, de alta versatilidad y con alto potencial para ser comercializados en nuestro país.