Inventan un sistema para detectar en el aire los patógenos que afectarán a los cultivos

Cada año, cuatro de cada diez cultivos se pierden debido a las plagas y a las enfermedades. Ante las cuantiosas pérdidas económicas, todos los años se utilizan cuatro millones de toneladas de pesticidas que intentan eliminar este riesgo, pero que también producen daños en los suelos, en el agua e incluso en la salud humana. Ahora, y para anticiparse a sus efectos, un grupo de investigadores ha creado un nuevo ‘cazador’ de patógenos, que rastrea el aire en busca de material genético de estas enfermedades, detectándolas incluso antes de que sus daños empiecen a ser visibles.

Bautizada por sus creadores como AirSeq, esta tecnología funciona aspirando el aire a través de una serie de filtros. El dispositivo, desarrollado por el Museo de Historia Natural y del Instituto Earlham (Reino Unido), aspira miles de litros de aire para identificar los fragmentos de ADN que indican la presencia de hongos que causan enfermedades. Las partículas acaban en un líquido colector que se concentra y se utiliza para la extracción y secuenciación de ADN para averiguar la composición del aire.

Las pruebas realizadas por este grupo de investigación han demostrado que AirSeq puede evaluar, incluso, cómo fluctúan los niveles de este ADN a lo largo del año. Esto, según uno de los científicos que han trabajado en el desarrollo del dispositivo, Matt Clark, podría permitir a los agricultores tomar medidas preventivas cuando haya mayor riesgo de infección.

Aplicar menos fungicidas y de forma más eficiente

"Actualmente, los agricultores rocían sus cultivos con fungicidas para que ninguna infección pueda sobrevivir en ellos", afirma Clark. Sin embargo, hay cultivos en los que esto no sería necesario, ya que son “resistentes a distintas cepas de patógenos”, añade Clark.

Al tener la capacidad no solo de detectar esporas, sino también de calcular su abundancia, “los agricultores pueden rociar sus cultivos de manera más eficiente, ahorrándoles dinero y promoviendo una agricultura más sostenible", indica el investigador.

La idea de crear un dispositivo de estas características surgió después de comprobar la voracidad que tienen las infecciones por hongos en las plantas, ya que se han convertido en los patógenos principales de los cultivos. Las enfermedades fúngicas generan pérdidas suficientes para alimentar a entre 600 y 4.000 millones de personas durante un año entero.

Se espera que esta situación se agrave como resultado del cambio climático. Sin embargo, como afirman los investigadores, el uso de más productos químicos no es la respuesta. Al igual que las bacterias se vuelven inmunes a los antibióticos, los hongos también pueden volverse resistentes a los fungicidas.

Analiza todo lo que hay en el aire

"Nuestro método consiste en secuenciar todo lo que hay en el aire, en lugar de centrarnos en determinados genes o secuencias", explica Clark. "Si sólo secuenciamos determinados genes o especies, es posible que pasemos por alto lo que no se busca".

Además, “este método es capaz de detectar cualquier cosa, incluso cepas nuevas e inesperadas de enfermedades”. Una ventaja que, según los científicos, “a largo plazo podría permitirnos ver cómo evolucionan estos patógenos".

El equipo espera ahora seguir desarrollando AirSeq hasta el punto de que pueda implementarse entre los agricultores de todo el mundo. Su objetivo final es producir un dispositivo autónomo que pueda monitorizar constantemente el aire para detectar signos de enfermedades. Esto podría ayudar a los agricultores a tomar medidas específicas para reducir las pérdidas de cultivos y contribuir, en paralelo, a reducir el hambre en el mundo.

Estudio de referencia: DOI: 10.1016/j.cub.2024.07.030

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