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Biotecnología

Remedio para los naranjos

Un tratamiento innovador para las enfermedades de los cítricos llega al mercado por medio de una startup concebida dentro del Instituto Agronómico de Campinas

Fumigación del fertilizante Gran Black, que contiene la molécula NAC, en una plantación afectada por el huanglongbing

Léo Ramos Chaves

CiaCamp – da Ciência ao Campo es el nombre de la empresa creada para comercializar un nuevo producto destinado al combate contra enfermedades de los cítricos. Y su nombre expresa una síntesis de su propósito. “Nuestra misión consiste en llevarle al agricultor el conocimiento generado en la investigación científica”, subraya la bióloga Simone Cristina Picchi, fundadora de la startup. La investigadora está perfeccionando las fórmulas cuyo principio activo es una molécula antioxidante llamada N-acetilcisteína (NAC). Análoga al aminoácido cisteína, aplicado en la salud humana como medicamento mucolítico (para la desobstrucción de las vías respiratorias), esta molécula se ha mostrado eficiente en el control de las tres principales enfermedades bacterianas de los cítricos en el país: la clorosis variegada de los cítricos (CVC), el cancro cítrico y el huanglongbing, también llamado HBL. El producto saldrá al mercado a principios de año.

Creado en los laboratorios del Centro de Citricultura Sylvio Moreira del Instituto Agronómico de Campinas (IAC), en Cordeiropolis, estado de São Paulo, el NAC se probó en 2014 para el control de la clorosis variegada en los cultivos de Citrosuco, líder global en la producción de jugo de naranja concentrado, de la localidad de Matão, estado de São Paulo. Los resultados fueron alentadores. “Los primeros experimentos se hicieron en etapas avanzadas de la enfermedad. Tras dos cosechas verificamos una recuperación parcial de las plantas enfermas”, relata Simone Cristina Picchi.

Según la investigadora, hubo un aumento de la productividad, con una elevación de la cantidad y del diámetro de los frutos, incluso de aquellos de los naranjos sanos. Eso se explica porque, además de atacar la proliferación de las bacterias, la sustancia reduce el estrés oxidativo de la planta, elevando su resistencia a enfermedades y a agresiones de origen ambiental, como el calor, la radiación ultravioleta y la falta o exceso de agua y nutrientes.

También se han hecho experimentos en lo que se refiere al combate del cancro cítrico. En invernadero, el uso del producto solito o asociado al cobre (sustancia convencionalmente utilizada en el manejo de esa plaga) resultó en la reducción del 30% de la incidencia y del 23% en la severidad de la enfermedad, al paso que la aplicación aislada de cobre llevó a una disminución del 20% y 15%, respectivamente. Los ensayos en campo, en los que la molécula se testeó en su actuación curativa (cuando la planta ya presentaba los síntomas de la enfermedad), revelaron que el NAC redujo un 10% más que el cobre el cancro cítrico en los naranjales.

La empresa ya creó dos fórmulas del producto, NACsolution, para fumigación sobre las hojas, y NACagri, para aplicación en el suelo, como fertilizante. Como ambas todavía están en proceso de finalización, la startup firmó una alianza con la fabricante de fertilizantes Amazon Agro-Sciences, de São Carlos, estado de São Paulo, para acelerar la llegada del producto al mercado. Amazon hará la venta monitoreada de un fertilizante líquido que contiene la molécula NAC, llamado Gran Black.

Léo Ramos Chaves Laboratorio del Centro de Citricultura Sylvio Moreira: intensa alianza entre investigadores de CiaCamp y del IACLéo Ramos Chaves

Fruto del proyecto genoma
El descubrimiento de que la molécula antioxidante N-acetilcisteína podría combatir fitopatógenos es fruto de una combinación de inspiración con años de trabajo, apoyado desde el inicio por la FAPESP. Todo empezó en 2007, cuando la bióloga Alessandra Alves de Souza, investigadora del IAC, trataba a su hijo engripado con un expectorante a base de acetilcisteína. Ella tuvo la idea de probar si la sustancia, indicada para deshacer secreciones en las vías respiratorias, lograría romper el biofilm constituido por la comunidad de bacterias que infecta el naranjo. Pegadas unas a otras, las bacterias se comportan como un organismo único. En la plaga de la clorosis variegada, esta biopelícula bacteriana se adhiere al xilema, el tejido vascular encargado del transporte del agua y nutrientes de la raíz hacia la copa del planta, tapando los vasos conductores.

“Al leer el prospecto del expectorante constaté que actuaba a partir de la desestructuración de los agregados bacterianos, los mismos que se formaban en Xylella fastidiosa en los cítricos”, recuerda Alessandra de Souza. En aquella época, ella investigaba las características biológicas de Xylella y los niveles de resistencia de la biopelícula cuando se lo sometía a compuestos antimicrobianos. Antes de ese proyecto, en su doctorado, concluido en 2004, ya había estudiado la patogenicidad de la bacteria y la formación de la biopelícula.

Como la idea de usar la acetilcisteína para tratar una enfermedad de plantas era inédita, la científica decidió empezar la investigación de forma modesta. Propuso una iniciación científica con ese foco a Lígia Segatto Muranaka, alumna de grado de ciencias biológicas de la Universidade Estadual Paulista (Unesp). Los primeros ensayos en laboratorio, cuando la molécula se aplicó sobre la bacteria, se revelaron promisores. El paso siguiente fue la realización de pruebas en plantas del invernadero del laboratorio, lo cual ocurrió durante la maestría de la misma estudiante, entre 2008 y 2010.

Esos primeros estudios se realizaron a partir de una sólida base de conocimientos generada por el proyecto genoma de X. fastidiosa, lanzado por la FAPESP a fines de los años 1990. “La secuenciación de Xylella permitió la identificación de sus genes y condujo a la búsqueda de dianas que pudieran usarse para el control del patógeno”, relata la profesora Alessandra de Souza. “Fue entonces cuando llegamos a los posibles blancos sobre los cuales el NAC actuaría en Xylella.”

El momento clave para que las investigaciones se convirtieran en un producto comercial se dio en 2010. Durante aquel año, Simone Picchi iniciaba un posdoctorado en el Centro de Citricultura del IAC, bajo la supervisión de De Souza, para evaluar el uso del NAC en el combate al cancro cítrico. En función de los buenos resultados, la supervisora la incentivó a abrir una empresa e intentar una financiación del programa Pipe.

“Como en Brasil todavía es difícil que un producto creado en la academia sea comercializado por grandes empresas, armar una startup sería una alternativa”, recuerda De Souza. El proyecto Pipe se aprobó en 2015, y CiaCamp obtuvo el licenciamiento exclusivo de una patente del NAC, relativa a su uso en la agricultura, perteneciente al IAC, a De Souza y a otros miembros de su equipo. Depositada en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI) en 2011, se concedió en 2018.

Durante el desarrollo del producto, CiaCamp utilizó los laboratorios del IAC. “El instituto no es oficialmente una incubadora, pero en la práctica somos la primera empresa incubadora en sus dependencias. La interacción entre los investigadores del IAC y de CiaCamp es positiva”, destaca Simone Picchi. “Discutimos la elaboración de nuevos ensayos y los resultados, así como formas de mejorar la aplicación del material y reducir los costos”, añade Souza, que podrá recibir royalties por la venta del producto como una de las inventoras de la patente.

De esas discusiones, nacieron nuevas vertientes de la investigación, como el uso del producto en otras víctimas de Xylella, como los olivos. Cuando esos árboles presentan síntomas iniciales de la enfermedad, asegura De Souza, el NAC logra disminuir el avance de la infección.

Todavía no existe en el mercado un producto capaz de eliminar los fitopatógenos cuando ya están dentro de la planta

Una alternativa global
Según los expertos en cítricos, el mercado busca una solución para las plagas que afectan los cultivos. “Los citricultores no tienen un producto a disposición que pueda matar los fitopatógenos cuando ya están dentro de la planta”, comenta el ingeniero agrónomo José Belasque Junior, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP). Para él, lo que se hace es el control preventivo, a partir de técnicas de manejo, tratando de impedir la infección.

En la prevención del huanglongbing, causado por las bacterias Candidatus Liberibacter americanus y Candidatus Liberibacter asiaticus, se aplican insecticidas con miras a reducir la población del vector de la bacteria, el psílido Diaphorina citri. Un control similar se hace con la clorosis variegada, transmitida por 11 especies de chicharritas. En el combate al cancro cítrico, provocado por la bacteria Xanthomonas citri subsp. citri, los productores emplean un defensivo a base de partículas de cobre. “También es una medida preventiva. El cobre queda depositado sobre las hojas y la bacteria muere al entrar en contacto con la sustancia”, afirma Belasque. El control sanitario de plantones, la poda de las partes afectadas y la erradicación de las plantas enfermas son otras formas de control, en caso de la clorosis.

Belasque espera que el producto creado por las investigadoras del IAC sea una alternativa económica al uso de insecticidas y cobre, que pueden contaminar el ambiente. Según él, si CiaCamp llega a ofrecer una sustancia que no se volatice con el sol y no se lave con las lluvias, podrá conquistar el mercado internacional. “Todo el continente americano sufre con el huanglongbing, además de Asia y Sudáfrica”, resalta. “Si se formula bien, el producto de CiaCamp tiene un futuro promisor”.

Pérdidas en el campo
El huanglongbing, el cancro cítrico y la clorosis variegada constituyen amenazas a la productividad de la citricultura brasileña, que mueve 14 mil millones de dólares al año

Léo Ramos Chaves Hojas de naranjos contaminados con la bacteria causante del cancro cítricoLéo Ramos Chaves

Responsable del 61% de la producción mundial de jugo de naranja, la citricultura brasileña se ve afectada por tres enfermedades de origen bacteriano. Las dos mayores amenazas son el huanglongbing, la principal plaga de los cítricos en el mundo, que aumentó un 8,5% en el país entre 2017 y 2018 y afecta al 18% de las plantas, y el cancro cítrico, que creció un 35% en ese período y afecta casi al 12% de los árboles del cultivo del estado de São Paulo y de la región conocida como Triângulo Mineiro y el sudoeste de Minas Gerais. Por su parte, la clorosis variegada, que contaminaba al 42% de los naranjos en 2009, se restringe actualmente al 1,3% del parque citrícola, gracias a medidas de manejo, tales como el cultivo de plantones sanos en ambiente protegido por mallas y el uso de insecticidas.

Según el Fondo de Defensa de la Citricultura (Fundecitrus), asociación de citricultores e industrias de jugo del estado de São Paulo, el plantío nacional responde por 200 mil empleos directos e indirectos y mueve 14 mil millones de dólares al año. Las elevadas tasas de pérdida provienen principalmente de la caída prematura de frutos. Los resultados preliminares del estudio realizado por el fitopatólogo Franklin Behlau, del Fundecitrus, con el apoyo de la FAPESP, revelan un índice de caída del 17% en la cosecha de 2017-2018, siendo un 60% causado por enfermedades. “Eso equivale a una pérdida de 47,4 millones de cajas de naranjas. Con el precio de la caja alrededor de los 20 reales, las pérdidas ascienden a 948 millones de reales, casi el 7% de la facturación del sector”, estima Behlau.

Proyectos
1. Las características biológicas de la Xylella fastidiosa en las biopelículas: la importancia de los genes de adherencia y la adaptación en la patogénesis (nº 04/14576-2); Modalidad Joven Investigador; Investigadora responsable Alessandra Alves de Souza (IAC); Inversión R$ 272.570,38.
2. Evaluación del efecto de la N-acetilcisteína en el crecimiento, la producción de exopolisacáridos y la formación de biopelículas en Xylella fastidiosa (nº 07/51357-5); Modalidad Beca de iniciación a la investigación científica; Investigadora responsable Alessandra Alves de Souza (IAC); Becaria Lígia Segatto Muranaka (Unesp); Inversión R$ 3.168,00.
3. Los mecanismos implicados en la supervivencia de la Xylella fastidiosa en condiciones de estrés y los efectos de la N-acetilcisteína sobre su biopelícula (nº 08/51274-5); Modalidad Beca de maestría; Investigadora responsable Alessandra Alves de Souza (IAC); Becaria Lígia Segatto Muranaka (Unicamp); Inversión R$ 33.299,11.
4. Estudio funcional de genes asociados a la defensa de plantas contra fitopatógenos, con enfoque en el control de la Xylella fastidiosa, el agente etiológico de la clorosis variegada de los cítricos (nº 13/17485-7); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Investigadora responsable Alessandra Alves de Souza (IAC); Inversión R$ 432.865,91.
5. La interacción la Xylella fastidiosa, el insecto vector y la planta huésped: abordajes para el control de la clorosis variegada de los cítricos y el cancro cítrico (nº 13/10957-0); Modalidad Proyecto Temático; Investigadora responsable Alessandra Alves de Souza (IAC); Inversión R$ 1.945.470,78.
6. Una molécula antioxidante en el control de enfermedades de plantas. La N-acetilcisteína (NAC) (nº 15/22144-0); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigadora responsable Simone Cristina Picchi (CiaCamp); Inversión R$ 537.552,23.
7. La N-acetilcisteína (NAC): una molécula antioxidante en el control de enfermedades bacterianas de las plantas (nº 17/02733-6); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigadora responsable Simone Cristina Picchi (CiaCamp); Inversión R$ 606.064,61.

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