Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacion (FAO), se estima que cada año se pierden hasta el 40% de los cultivo alrededor del mundo debido a plagas y enfermedades. Los productos fitosanitarios, o PPT de su nombre en inglés Plant Protection Products, se utilizan de forma general para proteger los cultivos de plagas y patógenos, causantes de enfermedades, per el uso generalizado de estos productos ha provocado problemas importantes, como el agotamiento de la biodiversidad del suelo y la bioacumulación en organismos no objetivo, en el agua y en el suelo. Los daños ambientales que están causando estos PPTs, esenciales para proteger las plantas, son tan graves que han sido incluidos en la lista de Sustancias Extremadamente Preocupantes – SHV por la Agencia Europa de Sustancias y Mezclas Químicas – ECHA, y la Comisión Europea los ha identificado como ‘candidatos a la sustitución’.
Algunos de estos productos ya han sido retirados del mercado, dejando a agricultores y ganaderos en una situación complicada y sin alternativa viable para poder controlar las plagas que infestan los cultivos, reduciendo los rendimientos y amenazando la viabilidad y seguridad de los suministros alimentarios.
Es en este contexto donde surge el proyecto europeo CROP-SAFE (Crop Protection Strategies for the Transition to Environmentally-Friendly Agriculture), con el objetivo de desarrollar materiales bioactivos derivados de biomasa residual (acuática, forestal y agroalimentaria), para sustituir los pesticidas tóxicos por sustancias activas sostenibles, con bajo impacto medioambiental y para la salud.
CROP-SAFE es un consorcio que combina la experiencia de tres universidades: Universidad de Alicante (los coordinadores del proyecto) e IQS- URL de España, y Consiglio Nazionale delle Ricerche, de Italia; cuatro centros tecnológicos: Centre for Process Innovation y The James Hutton Institute, del Reino Unido, Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek-VITO, de Bélgica, y LEITAT, de España; tres biorefinerías con capacidad de procesar los materiales: Borregaard y ALginor Biorefinery, de Noruega, y Kaffee Bueno, de Dinamarca; un desarrollador líder de soluciones de agricultura de precisión, SoilEssentials, del Reino Unido; y la cooperativa COPLACA – Grupo Regional de Cooperativas Plataneras del Archipiélago Canario, de España, que representa a 3200 agricultores.
El consorcio desarrollará un paquete de herramientas – bioactivos, materiales de administración, formulaciones y modelos de apoyo para la toma de decisiones – para la gestión eficaz y sostenible de tres cultivos críticos, afectados por el uso de los plaguicidas identificados por la ECHA como candidatos a su retirada del mercado: los cultivos de patata, tomate y plátano.
Aportaciones de IQS – quitosanos bioactivos
Desde las tres universidades que integran el consorcio, sus expertos en biomateriales y bioprocesos aportarán al proyecto los procesos químicos, físicos y bioquímicos que puedan mejorar la eficacia y el rendimiento de los materiales seleccionados.
Los investigadores del Grupo de Química Biológica y Biotecnológica – GQBB de IQS, liderados por el Dr. Antoni Planas Sauter y el Dr. Marc Carnicer Heras, trabajarán en la línea de estudio de quitosanos modificados como bioactivos para la protección de cultivos.Concretamente, el grupo GQBB estudiará la acción de determinados enzimas para procesar la quitina, un polisacárido estructural muy abundante que se encuentra en crustáceos, insectos y en la pared celular de hongos.
El objetivo es la producción de quitosanos de bajo peso molecular por desacetilación parcial y controlada de quitina, para conseguir nuevos productos de estructura definida. Así, se preparará una biblioteca de diferentes quitosanos modificados, que serán evaluados por otros miembros del consorcio CROP-SAFE, por lo que se refiere a su bioactividad como antifúngicos y protectores de plantas en las aplicaciones de control de plagas.
La producción de las moléculas seleccionadas será posteriormente ampliada a mayor escala en la Planta Piloto de Bioprocesos de IQS, para suministrar cantidades suficientes a los socios, obtener formulaciones y realizar ensayos de campo en los cultivos objetivo.
El proyecto CROP-SAFE está financiado por la Comisión Europea, HORIZON-JU-CBE-2024.
