Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (Ibmcp), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), coordinan el proyecto europeo Susphire (Sustainable Bioproduction of Pheromones for Insect Pest Control in Agriculture), que plantea combatir las plagas en los cultivos mediante feromonas sexuales que actúen como una alternativa segura y sostenible a los plaguicidas dañinos, reduciendo así el impacto de la agricultura sobre el medioambiente.

En el proyecto, que está financiado por la UE con 1,6 millones de euros, también colaboran científicos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) que el CSIC tiene en Burjassot y del Centro de Ecología Química Agrícola de la UPV, junto a la empresa Ecología y Protección Agrícola SL, además de científicos de centros de investigación de Alemania, Reino Unido y Eslovenia.

Susphire se basa en los resultados obtenidos por el proyecto SexyPlant, que fue presentado por un equipo de la Universitat Politècnica de València y el CSIC en el IGEM de 2014 (concurso de biología sintética que ganaron con este proyecto), que organiza el Massachusetts Institute of Technology (MIT), la mejor universidad del mundo.

Hoy en día, debido al cambio climático, las plagas de insectos son cada vez mayores, lo que tiene como consecuencia una reducción de hasta el 80% en el rendimiento de los cultivos. El coste del tratamiento de los cultivos está creciendo en todo el mundo y se estima que alcance cifras de 17.500 millones de dólares en el año 2022.

Hoy en día, debido al cambio climático, las plagas de insectos son cada vez mayores, lo que tiene como consecuencia una reducción de hasta el 80% en el rendimiento de los cultivos.

Algunas de las plagas más agresivas para los cultivos son las provocadas por las larvas de los insectos, que emplean para comunicarse unas moléculas llamadas semioquímicos, siendo las más conocidas las feromonas sexuales que producen las hembras vírgenes para atraer a parejas de su especie. Según el investigador del CSIC en el IBMCP Diego Orzáez, con una población humana mundial en constante crecimiento, el control de plagas mediante métodos sostenibles tiene un enorme impacto económico y social y estima que “la fabricación biológica de las moléculas objetivo de Susphire es una excelente oportunidad para expandir el mercado de las feromonas, lo que contribuye a reducir los costes globales de los programas de control integrado de plagas”.

Bioproducción de feromonas

Partiendo del concepto inicial del proyecto SexyPlant, este trabajo permitirá identificar y validar las enzimas biosintéticas claves para la bioproducción de las feromonas del grupo de insectos de la superfamilia Coccoidea, conocidos popularmente como cochinillas. Las feromonas producidas biológicamente podrán emplearse para controlar las plagas de estos insectos que afectan la agricultura y la horticultura. José Marcos, investigador del Instituto de agroquímica y Tecnología de Alimentos del CSIC, que también participa en el proyecto, ha añadido: “Sabemos que el uso de feromonas sexuales para el control de plagas es factible, pero dependiendo de la especie, la fabricación puede ser difícil y costosa”. “Nosotros queremos emplear técnicas de biología sintética para identificar y reescribir las vías de biosíntesis de las feromonas de los insectos, optimizando así su bioproducción en plantas y hongos”, ha indicado.


Interrumpir el apareamiento

La aplicación de feromonas sexuales a los cultivos permite interrumpir el apareamiento en los insectos dañinos e impedir la reproducción, proporcionando así un método de control altamente específico de especie. Esto supone una alternativa sostenible a los plaguicidas convencionales, que tienen un impacto negativo sobre toda la biodiversidad y cuyo uso se está restringiendo progresivamente.

La aplicación de feromonas sexuales a los cultivos permite interrumpir el apareamiento en los insectos dañinos e impedir la reproducción

Las feromonas sexuales de insectos ya se usan como estrategia de control de plagas. Sin embargo, la síntesis química es actualmente el único enfoque para su fabricación, lo que conlleva un alto coste y la en ocasiones la producción de residuos tóxicos. El proyecto quiere demostrar que la síntesis biológica puede proporcionar una plataforma de fabricación sostenible y de bajo coste para la producción de feromonas de insectos.