Nuevas ‘cápsulas’ de herbicida soluble en agua que reducen la contaminación
Fuente: María José Llobregat / Fundación Descubre
Investigadores del Departamento de Química y Física de la Universidad de Almería.
Investigadores del Departamento de Química y Física de la Universidad de Almería han desarrollado un sistema para aplicar herbicidas de forma controlada y reducir así la contaminación de los acuíferos. Para ello, el herbicida se introduce en una cápsula elaborada con materiales biodegradables que, al contacto con el agua, se disuelven dejando escapar el herbicida lentamente. La ventaja de esta técnica es que se reduce la cantidad de ingrediente activo necesaria para acabar con las malas hierbas y, en consecuencia, se evita la contaminación de las aguas tanto superficiales como subterráneas.
La combinación de distintos materiales para preparar estas formulaciones o cápsulas en las que se integra el herbicida es la principal novedad de esta investigación. Se trata de tres compuestos o polímeros de origen natural cuyas características químicas mejoran el sistema de liberación controlada del herbicida en dos aspectos: la liberación se ralentiza y el porcentaje de herbicida disminuye.
Uno de estos polímeros es la lignina, un componente de la madera y un subproducto derivado de la extracción de la celulosa para producir papel. “Este material aporta muchas ventajas: se puede disponer de él con facilidad, es económico, versátil, no presenta toxicidad y, además, es biodegradable”, explica a la Fundación Descubre el investigador principal de este proyecto, Manuel Fernández Pérez, de la Universidad de Almería.
Según señalan los autores del estudio, la adición de otro polímero como el polietilenglicol a la lignina permite obtener formulaciones con porcentajes de herbicidas inferiores al 15 por ciento, cantidad adecuada para su aplicación en cultivos.
Ensayos en laboratorio
Finalmente, para obtener mejores resultados, los investigadores cubrieron la mezcla de ambas sustancias con una capa de etilcelulosa, uno de los ‘materiales’ más utilizados en la formación de este tipo de películas debido a su baja toxicidad. “Al envolver este conjunto con la membrana, la velocidad de liberación del herbicida disminuye. Además, la cantidad que se libera puede controlarse ajustando o modificando el espesor de la capa”, continúa el experto.
Proceso en laboratorio
Para encapsular el herbicida, tal y como se explica en el artículo ‘Lignin-Polyethylene Glycol Matrices and Ethylcellulose to Encapsulate Highly Soluble Herbicides’, publicado en la revista Journal of Applied Polymer Science, es necesario fundir el plaguicida (metribuzina) de manera que pase de un estado sólido a líquido. A continuación, se mezcla con la lignina, convertida en una especie de polvo de color marrón. Cuando este compuesto se enfría, se solidifica formando una matriz en la que el herbicida queda disperso.
Los investigadores prepararon gránulos de distinto tamaño y con diferente contenido del principio activo para comparar la velocidad de liberación de la metribuzina. Seguidamente, añadieron otros materiales al proceso de fusión, como el polietilenglicol, hasta conseguir una matriz que pudiera integrar la cantidad de plaguicida permitido en agricultura.
Los ensayos de liberación controlada se realizaron en agua, donde se disponen los gránulos que, poco a poco, van dejando ‘escapar’ la metribuzina. “A diferencia de los herbicidas sin encapsular, que se disuelven inmediatamente en agua, la aportación gradual de plaguicida permite controlar la velocidad de liberación de éste pero también la dosis necesaria para combatir las malas hierbas sin necesidad de contaminar los acuíferos”, matiza el investigador.
La siguiente fase de este proyecto que, bajo el título ‘Diseño y preparación de formulaciones de liberación controlada basadas en semioquímicos para su aplicación en el control integrado de plagas’ está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, se centra en la encapsulación de plaguicidas naturales y semioquímicos – feromonas de los insectos-, cuyo principal problema, apuntan los investigadores, es su facilidad para degradarse con la luz. “Tenemos que innovar en este tipo de plaguicidas para que puedan ser utilizados en una agricultura sostenible y sustituyan a los productos que se están aplicando en la actualidad, que continúan siendo muy contaminantes”, concluye el responsable del estudio.
Referencia
Manuel Fernández-Pérez, Matilde Villafranca-Sánchez, Francisco Flores-Céspedes, Isabel Daza-Fernández. 2014. ‘Lignin-Polyethylene Glycol Matrices and Ethylcellulose to Encapsulate Highly Soluble Herbicides’. Journal of Applied Polymer Science. 2014; doi: 10.1002/app.41422
Imágenes
Imagen Grupo de investigación. Investigadores del Departamento de Química y Física de la Universidad de Almería.
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16799039648/
Ensayos en laboratorio
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16986752045/
Más información:
FUNDACIÓN DESCUBRE
Departamento de Comunicación
Teléfono: 954232349. Extensión 140
e-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es
Últimas publicaciones
Se trata de un sistema innovador de indicación visual del tiempo de exposición en mascarillas de protección facial. Una invención que ha sido desarrollada el grupo de investigación OMEGAs, liderado por el profesor del Centro de Nanociencia Tecnologías Sostenibles (CNATS) de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla José María Pedrosa. También han participado los investigadores Javier Roales y David Rodríguez, en colaboración con el empresario sevillano José Antonio Rodríguez, quien ya ha iniciado los primeros pasos para su comercialización.
Sigue leyendo
Estos resultados se desprenden de una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Aunque el estudio se ha realizado en ratones y no es directamente aplicable a humanos, los científicos consideran que se trata de una vía de trabajo prometedora. El trabajo incluye, además, un estudio observacional en humanos que revela que las personas con mayor fuerza muscular, mejor perfil de triglicéridos y menor propensión a sufrir algunas alteraciones neurocognitivas eran precisamente quienes tenían potenciados algunos de los mecanismos sobre los que actúan estos compuestos del ajo.
Sigue leyendo
Junto con la exposición ‘Paseos Matemáticos Al-Ándalus’, ambas muestras podrán visitarse hasta el 24 de diciembre dentro de las actividades organizadas con motivo de la 14ª edición del Festival de las Ciudades Antiguas, donde España es este año el país invitado de honor.
Tras la inauguración y las visitas guiadas por las exposiciones, se celebraron dos conferencias a cargo del director científico del proyecto ‘Paseos Matemáticos’, Álvaro Martínez Sevilla y la directora de la Fundación Descubre Teresa Cruz Sánchez.
