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Miércoles 16 de agosto de 2017 [Investigacion]

Una investigadora de la UPNA analiza los efectos en la fisiología de las plantas de unos herbicidas muy utilizados en agricultura

El trabajo de la bióloga Miriam Gil abre la puerta a producir estos compuestos que inhiban procesos diferentes a los herbicidas actualmente comercializados

zoomLa bióloga Miriam Gil Monreal, nueva doctora por la UPNA.

La bióloga Miriam Gil Monreal, nueva doctora por la UPNA.

La bióloga Miriam Gil Monreal ha estudiado, en su tesis doctoral defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), los efectos que unos herbicidas muy utilizados en la agricultura provocan en la fisiología de las plantas. Su investigación abre la puerta a diseñar herbicidas que inhiban rutas diferentes a las inhibidas por los herbicidas comercializados actualmente. De este modo, se podría evitar el desarrollo de malas hierbas resistentes a estos compuestos, que provocan grandes pérdidas en las cosechas de los diferentes cultivos.

“El uso de herbicidas contribuye en la actualidad a mantener una alta producción en la agricultura, ya que permite controlar las malas hierbas —explica Miriam Gil—. Sin embargo, el uso de estos compuestos se está viendo limitado por el rápido desarrollo de malas hierbas resistentes a dichos productos”.

Para conocer los efectos que provocan los herbicidas en las plantas y, por tanto, lo que provoca la muerte de estas últimas, Miriam Gil ha estudiado los procesos fisiológicos provocados por dos herbicidas (Glifosato e Imazamox), que son inhibidores de la biosíntesis de aminoácidos. En otras palabras, ambos productos inhiben el proceso bioquímico de unas moléculas que intervienen, entre otras funciones, en la regulación del crecimiento y el desarrollo vegetal. Se caracterizan también por ser menos tóxicos para animales (incluidos mamíferos) que otros herbicidas.

“Aunque los herbicidas inhiben dianas o enzimas diferentes, producen efectos fisiológicos comunes en las plantas tratadas y provocan la muerte de estas por un mecanismo similar”, apunta la nueva doctora, cuya tesis, dirigida por las profesoras del Departamento de Ciencias del Medio Natural Mercedes Royuela Hernando y Ana Zabalza Aznárez, ha sido calificada con sobresaliente “cum laude”.

Estrés de las plantas

Uno de esos efectos fisiológicos comunes hace referencia a la inducción de la fermentación etanólica, que consiste en una ruta alternativa al metabolismo principal que se activa en las plantas expuestas a situaciones de estrés por falta de oxígeno. La originalidad de este estudio radica en que Miriam Gil ha investigado la fermentación, no cuando las plantas están expuestas a condiciones de poco oxígeno, cuestión ampliamente tratada en la literatura científica, sino en plantas tratadas con herbicidas y que no tienen limitaciones de oxígeno, temática esta apenas explorada.

Para ello, analizó el rol de la fermentación en la respuesta de una planta herbácea (Arabidopsis thaliana) y de los guisantes ante la aplicación de herbicidas. “El papel de la fermentación es distinto según la especie: a unas plantas les ayuda a sobrevivir y, en otras, contribuye a la toxicidad del herbicida”, señala.

Al investigar cómo se produce la fermentación, Miriam Gil concluyó que se activa de forma diferente en las plantas tratadas con herbicidas respecto de aquellas que solo sufren falta de oxígeno. Además, comprobó que tratando las plantas con piruvato, una molécula clave del metabolismo celular que se produce durante el proceso de respiración, este compuesto contribuye a activar la fermentación.

“Cuando se tratan las plantas con herbicidas, se producen otros efectos, pues se activan procesos metabólicos distintos de la fermentación, que también consumen piruvato. Hemos encontrado efectos comunes de los herbicidas que no se habían descrito hasta ahora. Y conocer los procesos que se activan en las plantas facilitará el desarrollo de herbicidas que inhiban nuevas rutas metabólicas”, concluye.

Breve currículum

Miriam Gil se licenció en Biología en la Universidad de Navarra y, posteriormente, cursó el Máster en Agrobiología Ambiental en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), donde ha ejercido como investigadora en el Departamento de Ciencias del Medio Natural.

Durante la elaboración de su tesis doctoral, realizó parte de sus investigaciones en el Instituto de Fisiología Molecular y Biotecnología de Plantas (IMBIO, por sus siglas en inglés) de Bonn (Alemania) y en la Escuela Superior Sant’Anna de Pisa (Italia), por lo que su doctorado tiene Mención Internacional. Miriam Gil es autora de seis publicaciones y ha participado en catorce congresos nacionales e internacionales.