• Català
  • English
  • Español

Cercar Notícies

2019 | 2018 | 2017 | 2016 | 2015 | 2014 | 2013 | 2012 | 2011 | 2010
5 març 2019

Notícies: Pegats fets de bio-polímers antibacterians per a protegir i curar les ferides de les plantes: un desenvolupament conjunt del CRAG i l’ICMAB

 

  • Un estudi publicat recentment presenta un nou mètode per prevenir la infecció per patògens en plantes utilitzant pegats híbrids de cel·lulosa bacteriana i nanopartícules de plata
  • L'estudi és el resultat del treball col·laboratiu entre dos grups de recerca de l’ICMAB i del CRAG, ambdós Centres d'Excel·lència de Severo Ochoa al Campus de la UAB

 

Les plantes, igual que els humans, també poden patir ferides. Aquestes ferides poden ser causades per diversos agents, com el mal temps, els depredadors (herbívors, insectes) o els humans (poda, empelt), entre d'altres, i representen una obertura de les capes protectores externes de les plantes, que permeten l'accés a molts patògens microbians que poden causar malalties greus, provocant pèrdues dramàtiques de cultius per als agricultors.

 

Fulles de fulla de tomàquet cobertes amb cel·lulosa bacteriana (esquerra), cel·lulosa vegetal (part superior) i el patró híbrid de cel·lulosa bacteriana amb nanopartícules de plata (inferior) al lloc d'infecció amb el patró bacterià Pseudomonas syringae pv tomato, que provoca la infecció bacteriana.

Fulles de fulla de tomàquet cobertes amb cel·lulosa bacteriana

cel·lulosa (esquerra),vegetal (part superior) i el patró híbrid de

cel·lulosa bacteriana amb nanopartícules de plata (inferior) al lloc

d'infecció amb el patró bacterià Pseudomonas syringae pv tomato,

que provoca la infecció bacteriana.

Ara, els equips liderats per la Dra. Anna Laromaine, a l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), i per la Dra. Núria Sánchez Coll, al Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG), han desenvolupat un material per evitar la contaminació i accelerar la cicatrització d’aquestes ferides vegetals. Aquesta solució es basa en l'ús d'un pegat basat en un nanocompost fet de cel·lulosa bacteriana i nanopartícules de plata.

 

La cel·lulosa bacteriana és un material que permet curar ferides de manera molt eficient. Actualment s'utilitza en medicina gràcies a la seva alta biocompatibilitat. Un avantatge d'aquest biopolímer és que la seva estructura molecular és similar a la cel·lulosa vegetal, un dels components estructurals principals de les plantes. A més, gràcies a la seva alta capacitat de retenció d'aigua, adquireix una consistència semblant a un hidrogel, augmentant la seva adhesió a les fulles de la planta. Les propietats curatives de la cel·lulosa bacteriana ja han estat patentades amb anterioritat.

 

Actualment, l'eficàcia i l'eficiència dels pesticides utilitzats per combatre les infeccions dels cultius encara s'enfronten a molts reptes. Amb l'objectiu de millorar-los, l'equip ICMAB-CRAG ha ancorat nanopartícules de plata, amb propietats antipatogèniques, a l'estructura de la cel·lulosa bacteriana. El bandatge híbrid desenvolupat per Laromaine i Sánchez Coll evita el despreniment de les nanopartícules de la cel·lulosa bacteriana, oferint un alliberament lent i efectiu dels pesticides. "Els nostres bandatges híbrids segurament són més segurs per al medi ambient que els pesticides usats actualment basats en dispersions líquides de compostos de plata o nanopartícules", explica Anna Laromaine, investigadora de l'ICMAB-CSIC. "Encara que el preu d'aquests materials no és encara comparable als productes que s'utilitzen actualment, podrien trobar un nínxol de mercat en aplicacions d'alt valor", comenta Núria Sánchez Coll, investigadora del CRAG.

 

L'equip de recerca ha demostrat les propietats antibacterianes i antifúngiques d'aquests pegats híbrids en assaigs in vitro contra el bacteri Escherichia coli i contra dos patògens agro-econòmicament rellevants: el bacteri Pseudomonas syringae i el fong Botrytis cinerea. A més, s’ha demostrat la inhibició de la infecció in vivo en dues plantes diferents (fulles de Nicotiana benthamiana i fulles de la planta del tomàquet).

 

Aquest article és el primer resultat de recerca del projecte de col·laboració entre la Dra. Anna Laromaine, del Grup de Nanopartícules i Nanocompostos de l'ICMAB-CSIC i la Dra. Núria Sánchez Coll, del Grup de Patògens Bacterians i Mort Cel·lular Vegetal al CRAG. "Treballar en un equip tan interdisciplinari és una aventura ben divertida! Resoldre els problemes que ens afecten des de diferents perspectives és la manera de treballar del futur", afirma Anna Laromaine, de l'ICMAB-CSIC.

 

L'ICMAB i el CRAG van celebrar una trobada conjunta al juliol de 2018 per trobar sinèrgies entre els dos centres d'Excel·lència Severo Ochoa. Esperem que sorgeixin encara més col·laboracions fructíferes com aquesta!

 

"Plant Healing" és un projecte Llavor atorgat pels Fons Europeus de Desenvolupament Regional (FEDER) i el Departament d'Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya (PLANT HEALING 2016 LLAVOR 00052) i treballa per oferir un material nou que es pugui implementar en protocols d'empelt actual sense temps extra ni esforç per millorar de forma significativa l'eficiència de l'empelt. El “Plant Healing”suposarà un avanç en el camp agrícola, mitjançant el desenvolupament d'un nou material nanocompost amb nanopartícules de plata ancorades a la nanocel·lulosa bacteriana. Aquest estudi està finançat pel projecte d'Excel·lència Severo Ochoa de l’ICMAB-CSIC i del CRAG i pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats.

 

Alejandro Alonso-Díaz, Jordi Floriach-ClarkJudit FuentesMontserrat CapelladesNúria S. Coll*, Anna Laromaine*. Enhancing Localized Pesticide Action through Plant Foliage by Silver-Cellulose Hybrid Patches. ACS Biomater. Sci. Eng., 2019, 5 (2), pp 413–419. DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b01171