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Un
equipo de investigadores de la Estación Experimental de Aula Dei
(EEAD-CSIC) de Zaragoza investiga los mecanismos que utilizan las
plantas para la absorción del hierro para diseñar métodos de
fertilización más sostenibles en lugar de los actuales productos
artificiales (químicos de síntesis).
Este
equipo ha demostrado que las raíces de las plantas secretan sustancias
como la riboflavina (vitamina B2), que favorecen la absorción de hierro,
un elemento esencial, informan fuentes del CSIC en una nota de prensa.
Para
ello se requiere de una instrumentación analítica avanzada, la de
espectrometría de masas de alta resolución, que también se utiliza en
estudios de toxicidad de drogas, enfermedades metabólicas, estudios de
impacto ambiental y control de calidad de alimentos y en la que este
equipo es pionero en el uso en Nutrición Vegetal.
Los
suelos de Aragón son calizos, por lo que el hierro se presenta en formas
químicas que no son asimilables para las plantas. Aunque las necesidades
de hierro de las plantas son pequeñas en comparación con otros
nutrientes, es parte de cientos de proteínas y enzimas indispensables
para la vida y tiene un papel en procesos biológicos fundamentales como
la respiración, la fotosíntesis y la replicación del ADN.
La
carencia de hierro (también llamada clorosis férrica) provoca hojas
amarillas (cloróticas) y pérdidas del rendimiento y calidad de las
cosechas y los productos más efectivos son artificiales, caros y poco
biodegradables, y su futuro está comprometido por los riesgos
medioambientales que podrían conllevar.
Cualquier metal puede ser absorbido por las plantas si está presente en
el suelo, ya sea un metal esencial como el hierro (y también el
manganeso y el cinc) o bien tóxico como el cadmio (también el mercurio o
plomo).
Para
solucionar este problema, las plantas han desarrollado mecanismos,
conocidos con el nombre de homeostasis, para mantener concentraciones
óptimas de aquellos metales esenciales y minimizar la exposición a los
tóxicos, a través del uso de pequeñas moléculas orgánicas y proteínas
que permiten regular finamente tanto la toma de metales como su
transporte y distribución.
Con
estas armas, algunas plantas son capaces de sobrevivir en ambientes que
inducen estrés por metales, mediante la secreción radicular de
compuestos especializados en transformar las formas químicas en las que
los metales se encuentran en el suelo.
Cuando el estrés se debe a la escasez de formas asimilables de un metal
esencial, las raíces producen sustancias que transforman formas no
asimilables en asimilables, y la situación inversa se produce cuando el
estrés está inducido por el exceso de formas metálicas asimilables.
Según
los responsables del estudio, Javier Abadía y Ana Álvarez, una mejor
comprensión de la homeostasis ayudará a obtener una base científica para
desarrollar aplicaciones biotecnológicas hacia métodos sostenibles de
fertilización de metales, limpieza de áreas contaminadas con metales
tóxicos y biofortificación de alimentos para el consumo humano.
La
carencia de hierro en los cultivos ha aumentado en las últimas décadas,
debido a que el incremento de la producción agrícola se ha basado en el
uso combinado de variedades de alto rendimiento con prácticas intensivas
de riego y fertilización con macronutrientes. Esta situación aumenta las
necesidades de hierro asimilable, obligando a fertilizar con este metal
en áreas en las antes no era necesario.
Además, el crecimiento de la población mundial, que llegará e 10.000
millones de personas en 2050, plantea el desafío de proporcionar
alimentos de manera justa, saludable y sostenible, y exigirá la
explotación de tierras agrícolas marginales, que en muchos casos son
pobres en formas de hierro asimilables.
A
esto se le añadirá el cambio climático previsto para las próximas
décadas, que amenaza no solo la producción agrícola sino también su
calidad nutricional.
Así,
recientes investigaciones han encontrado que las plantas cultivadas bajo
los elevados niveles de dióxido de carbono que se esperan para mediados
del siglo XXI tienen menores niveles de hierro, por lo que este hecho
agravará la ya complicada situación actual, en la que casi el 25 de la
población mundial está afectada por la carencia de hierro (anemia
ferropénica).
Fuente: Estación Experimental Aula Dei (EEAD-CSIC)
http://www.eead.csic.es/spreading/showspreading?Id=824
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