UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Les plagues d’insectes representen una amenaça important per als cultius arreu del món. Des de ja fa molts anys, els pesticides químics han estat la solució, àmpliament utilitzats i repartits per camps i conreus. D’un temps ençà, va en augment l’opinió pública en contra de l’aplicació generalitzada d’aquests productes, a causa dels nombrosos problemes que se’ls atribueixen tant per a la salut humana (a causa de les seves propietats tòxiques i mutagèniques), com pels seus riscos ambientals, doncs també han afectat el medi ambient, ja que han contaminat l'aire i l'aigua i han perjudicat plantes i animals. A més, l'efectivitat dels pesticides químics pot anar variant per la resistència que desenvolupen les plagues objectiu. La preocupació pública i les restriccions legals creixents als productes existents i nous revelen la necessitat de solucions alternatives. Una d’aquestes solucions són els anomenats agents de control biològic (BCA, Biological Control Agents) que no presenten, a priori, cap perjudici per als éssers humans, els cultius o els ecosistemes, però sí que són altament patògens per una àmplia majoria de plagues d’insectes.

Els BCA impliquen l’ús d’insecticides biològics generalment obtinguts per fermentació microbiana. S’entén per biopesticida "un agent de control biològic fabricat a partir d'un microorganisme viu o d'un producte natural i venut per al control de plagues vegetals". L’agent de biocontrol més utilitzat a escala mundial és el Bacillus thuringiensis, un bacteri grampositiu amb capacitat de produir una toxina, totalment inofensiva per a humans, plantes i altres animals, però que té un gran potencial per ser fatal per a una àmplia gamma de plagues d’insectes. A part del Bacillus thuringiensis i altres bacteris, els fongs també representen una alternativa molt prometedora als pesticides químics tradicionals. Entre la gran varietat d’espècies de fongs existents, els gèneres Beauveria i Trichoderma són dels més estudiats a causa del seu elevat potencial biopesticida respecte a altres.

Els biopesticides fúngics es produeixen tant mitjançant fermentació submergida com per fermentació en estat sòlid (FES), utilitzant diversos tipus de reactors. Cada sistema presenta diferents avantatges i inconvenients. Tanmateix, la fermentació en estat sòlid (que s’ha definit com un procés que té lloc en absència o gairebé absència d’aigua lliure, en general utilitzant substrats naturals com a font de carboni i energia) representa un procés de relativament baix cost utilitzat per obtenir conidis aeris. Els baixos costos s’associen a l’ús de residus agroindustrials com a substrats. A la bibliografia es pot trobar una extensa llista de residus que inclouen, entre altres, el segó i la palla de blat i d’arròs, les peles de patates i el bagàs de canya de sucre.

L’objectiu del treball desenvolupat era presentar un procés robust de FES al laboratori per produir un biopesticida fúngic utilitzant tant els gèneres Beauveria com Trichoderma en reactors cilíndrics de llit empacat. Es van optimitzar els paràmetres més rellevants per al procés (temperatura, humitat, relació carboni-nitrogen, cabal d'aeració i concentració d’inòcul) per maximitzar la producció d’espores (l’efecte pesticida està relacionat amb la concentració d’espores). Aquesta informació és crucial per a un escalat del procés de producció de biopesticides, que constitueix l'objectiu a llarg termini de les investigacions actuals.

Efectivament, es va demostrar la robustesa del procés mitjançant l’anàlisi estadística de les dades provinents de 33 proves realitzades per a cada fong i actualment s’estan desenvolupant estratègies d’operació a escala de laboratori per poder ser aplicades de manera efectiva a escala pilot.