Foto: Felice Frankel de MIT News
Investigadores desarrollaron un nanosensor que registra los niveles de estrés causados por heridas, plagas o infecciones de cualquier tipo en plantas. Con esta tecnología pueden identificarse las diversas respuestas de las plantas a cierto estrés, lo que podría ayudar a desarrollar estrategias de agricultura.
De acuerdo con el estudio, las plantas utilizan peróxido de hidrógeno para mandar señales de auxilio de las hojas al tallo de la planta como si se tratara del sistema nervioso, con lo cual se estimula la creación de componentes para reparar el daño o defenderse de depredadores. El objetivo de los sensores es identificar la respuesta, en niveles de peróxido de hidrógeno, a diferentes tipos de estrés de cada planta.
"Las plantas tienen un muy sofisticado sistema de comunicación interna, el cual podemos observar por primera vez", declaró Michael Strano, profesor en ingeniería química del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), "esto implica que en tiempo real podemos ver la respuesta de una planta viva, comunicando un tipo muy específico de estrés que está experimentando".
Strano y su equipo desarrolló sensores en nanotubos que pueden detectar diversas moléculas, mediante el método de "penetración de la envoltura por intercambio de lípidos" o LEEP para integrar los nanosensores a las hojas de las plantas; sin embargo, al dañar la planta por error durante los estudios, el equipo encontró que los niveles de peróxido de hidrógeno se elevaron, generando una reacción en toda la planta.
El peróxido de hidrógeno, como mostró la investigación, estimula la producción de metabolitos quienes ayudan a reparar el daño así como dar el sabor característico a las plantas comestibles. El equipo encontró que la reacción de peróxido y metabolitos es diferente en cada planta, lo que permitiría analizar por qué algunas plantas responden mejor a ciertos daños o plagas, acción imposible de hacer con antiguos métodos.
La investigación fue publicada por la revista Nature Plants y realizada por investigadores del MIT, la Universidad de Singapur, la Universidad Nacional de Seúl, la Universidad Tecnológica de Nanyang y el grupo de Tecnologías Disruptivas y Sostenibles para la Precisión Agrícola (DiSTAP) del Centro de la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y Tecnología (SMART).
En futuros experimentos, el grupo de investigadores planea con los nanosensores no sólo encontrar y analizar cada respuesta de diferentes plantas sino también hallar la razón por la que los cultivos en campos urbanos tienden a crecer más y producir frutos de menor calidad.
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