IQS desarrolla nuevos bioactivos sostenibles a partir de residuos industriales para proteger los cultivos europeos

Investigadores del Grupo de Química Biológica y Biotecnológica (GQBB) de IQS participan en el proyecto europeo CROPSAFE.

Esta iniciativa, integrada por un consorcio de 12 miembros de seis países (Noruega, Dinamarca, Reino Unido, Italia, Bélgica y España) y coordinada por la Universidad de Alicante, tiene como objetivo ofrecer un paquete integral de alternativas biológicas, seguras y sostenibles para sustituir los pesticidas químicos nocivos en la agricultura.

El proyecto, financiado por la Comisión Europea (HORIZON-JU-CBE-2024), surge como respuesta al grave desafío que enfrentan los agricultores europeos tras la retirada del mercado de diversos pesticidas esenciales por motivos sanitarios y medioambientales. Esta situación ha dejado cultivos vitales como la patata, el tomate o el plátano vulnerables a plagas devastadoras, entre las que destacan el nematodo del quiste de la patata (PCN), el nematodo del nudo de la raíz (RKN), el marchitamiento por Fusarium y el gusano del plátano.

Estrategias de protección y transición verde

Mediante la transformación de residuos biológicos en potentes bioactivos, el proyecto desarrolla una nueva generación de productos derivados de biomasa basados en una aproximación de "seguridad y sostenibilidad por diseño". Entre sus innovaciones clave se encuentran la valorización de residuos de origen biológico, el desarrollo de formulaciones avanzadas, la optimización de mecanismos naturales y el uso de herramientas digitales de apoyo a la toma de decisiones, todo ello bajo una validación paneuropea.

Innovación biotecnológica desde el grupo GQBB

Dentro de IQS, el equipo de CROPSAFE está formado por el profesor Dr. Antoni Planas (IP), el Dr. Marc Carnicer, el Dr. Giovanni Covaleda (investigador postdoctoral) y Marina Angulo (técnica de la Planta Piloto de Bioprocesos). Su objetivo principal es la producción de quitosanos personalizados procedentes de la valorización de residuos industriales de origen biológico.

La quitina es un polisacárido estructural abundante en crustáceos, insectos y hongos. Los quitosanos, producidos por su desacetilación parcial, tienen un gran potencial para la protección de plantas en la gestión integrativa de plagas. Sin embargo, mientras que la mayoría de estudios previos utilizan mezclas químicas, el grupo GQBB emplea biomasa de Aspergillus niger procedente de la industria del ácido cítrico para desarrollar un bioproceso con enzimas específicas. Esto permite producir quitosanos no aleatorios, mejor definidos y de tamaño molecular bajo y medio, caracterizados por su grado de polimerización (DP) y de acetilación (DA).

Hitos y resultados preliminares

En el décimo mes del proyecto, el equipo de IQS ya ha completado su primer objetivo con la generación de una biblioteca de quitosanos modificados enzimáticamente como candidatos a bioactivos. Estos compuestos han sido transferidos a los socios del consorcio para evaluar su actividad antifúngica y protectora.

Los resultados preliminares indican que al menos uno de los nuevos quitosanos modificados es muy eficaz en los primeros ensayos. Actualmente, los investigadores de IQS amplían la diversidad estructural de los compuestos para optimizar sus bioactividades. Una vez seleccionados los candidatos definitivos en ensayos de laboratorio y de invernadero, las moléculas se producirán en la Planta Piloto de Bioprocesos de IQS para suministrar las cantidades necesarias para realizar las formulaciones y los ensayos de campo en toda Europa.