Desarrollan un nuevo material tipo MOF efectivo contra las plagas agrícolas

Investigadores de la Unidad de Materiales Porosos Avanzados del Instituto Imdea Energía de Móstoles, en colaboración con la Universidad de Granada, han desarrollado un nuevo material, que "se mantiene estable en el agua hasta cinco días y es altamente efectivo frente a varias bacterias que provocan plagas agrícolas".

Este nuevo material tipo MOF, llamado GR- MOF-7, está basado en dos ingredientes activos: el herbicida de origen natural (glufosinato) y cobre, como nutriente y con actividad antibacteriana.

"Se trata de la primera vez que se sintetiza un MOF utilizando como precursores compuestos agroquímicos (glufosinato y cobre), lo que hemos definido como AgroMOFs", insisten desde el Instituto madrileño.

Aunque el uso de productos agroquímicos, principalmente fertilizantes y pesticidas, es una práctica ya antigua, su uso excesivo está deteriorando la calidad de los ecosistemas, lo que "repercute en la salud pública e incluso conduce al desarrollo de nuevas cepas resistentes", han señalado desde el Imdea Energía.

En los últimos años se han propuesto diferentes estrategias con el fin de reducir la cantidad de agroquímicos necesarios para garantizar protección y el crecimiento de los cultivos, entre ellas el desarrollo de nanomateriales capaces de mejorar la solubilidad y estabilidad de los agroquímicos.

En este contexto, una nueva clase de materiales porosos, conocidos como Polímeros de Coordinación Porosos o MOFs (de las siglas en inglés Metal-Organic Frameworks) ha suscitado un creciente interés para la eficiente incorporación y posterior liberación controlada de moléculas activas.

Comparados con los materiales porosos clásicos (carbones, sílicas), los MOFs presentan una serie de ventajas en agricultura, dado que presentan centros reactivos donde pueden interaccionar diferentes agroquímicos, son estables en agua y pueden modificarse para conseguir las propiedades deseadas.

En primer lugar, y teniendo en cuenta que los plaguicidas se suelen pulverizar en forma de solución acuosa o en suspensión en los campos, en este trabajo se demuestra la estabilidad de GR-MOF-7 en agua durante al menos cinco días.

Además, se ha ensayado su actividad agroquímica (bactericida y herbicida) frente a dos tipos de bacterias que provocan infecciones en plantas (Staphylococcus aureus y Escherichia coli), y la mala hierba Raphanus sativus, especie invasora en cultivos de bayas y vid.

En estos estudios se ha comprobado como el GR-MOF-7 es efectivo frente a ambos tipos de bacterias, incluso mejora la actividad antibacteriana de sus precursores individuales.

Por otro lado, la actividad herbicida de GR-MOF-7 también mejora a la de sus precursores, ya que es capaz de secar en ocho días la mala hierba Raphanus sativus, mientras que el glufosinato permanece inactivo.

"Estos resultados ponen en evidencia que la construcción de MOFs basados en herbicidas y antibacterianos es una estrategia prometedora para conseguir agroquímicos multifuncionales, abriendo nuevas vías en la aplicación segura y eficiente de MOFs en agricultura", concluyen desde el Imdea Energía.