{"id":61446,"date":"2018-07-02T15:08:19","date_gmt":"2018-07-02T19:08:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.agribusinessglobal.com\/?p=61446"},"modified":"2018-07-02T15:08:19","modified_gmt":"2018-07-02T19:08:19","slug":"biorational-processes-in-biopesticide-discovery-and-development","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.agribusinessglobal.com\/es\/biopesticides\/biorational-processes-in-biopesticide-discovery-and-development\/","title":{"rendered":"Procesos biorracionales en el descubrimiento y desarrollo de biopesticidas"},"content":{"rendered":"

Las empresas de Agchem est\u00e1n ampliando su I + D de bioplaguicidas y sus carteras, impulsadas por requisitos reglamentarios m\u00e1s estrictos sobre plaguicidas, la conciencia de los consumidores sobre los peligros causados por los plaguicidas qu\u00edmicos y la eliminaci\u00f3n gradual de los plaguicidas t\u00f3xicos convencionales.<\/p>\n

Uno de los desaf\u00edos cr\u00edticos de este proceso es el descubrimiento y desarrollo de candidatos biopesticidas.<\/p>\n

El descubrimiento y el desarrollo de bioplaguicidas sigue un proceso biorracional de exploraci\u00f3n \/ descubrimiento y selecci\u00f3n sobre el desarrollo, la formulaci\u00f3n y la ampliaci\u00f3n del plomo, hasta el desarrollo de la aplicaci\u00f3n, la fabricaci\u00f3n y la introducci\u00f3n comercial.<\/p>\n

Proceso biorracional:<\/strong> el dise\u00f1o e implementaci\u00f3n de procesos de descubrimiento y desarrollo de bioplaguicidas mediante la detecci\u00f3n (y la conservaci\u00f3n de) efectos biol\u00f3gicos espec\u00edficos (incluido el control de plagas y pat\u00f3genos, el alivio del estr\u00e9s de los cultivos y una mayor resiliencia de las plantas) contra los pat\u00f3genos y las plagas que est\u00e1n destinados a controlar.<\/em><\/p>\n

\"Biorational-1\"

Figura 1: Procesos de descubrimiento y desarrollo de biopesticidas.<\/p><\/div>\n

Exploraci\u00f3n de biopesticidas<\/h2>\n

Exploraci\u00f3n de bioplaguicidas:<\/strong> la identificaci\u00f3n de especies candidatas naturales biopesticidamente activas: incluye la observaci\u00f3n en el campo (la identificaci\u00f3n de plantas que muestran un crecimiento natural excepcional o respuestas de defensa contra plagas), as\u00ed como indicadores etnobot\u00e1nicos, anat\u00f3micos y fisiol\u00f3gicos para identificar candidatos potenciales.<\/p>\n

Etnobot\u00e1nica:<\/strong> el estudio cient\u00edfico de los conocimientos y costumbres tradicionales sobre las plantas y sus usos.<\/em><\/p>\n

Descubrimiento de bioinsecticidas<\/h2>\n

Antes del desarrollo de plaguicidas sint\u00e9ticos durante y despu\u00e9s de la Segunda Guerra Mundial, la etnobot\u00e1nica de plaguicidas derivados de plantas, principalmente insecticidas, se remonta al menos a dos mil a\u00f1os en Asia y las regiones mediterr\u00e1neas. En Europa y Am\u00e9rica del Norte, los pesticidas derivados de plantas se remontan a m\u00e1s de 150 a\u00f1os.<\/p>\n

Uno de los ejemplos de bioinsecticidas etnobot\u00e1nicos m\u00e1s citados es el uso de plantas del g\u00e9nero Pyrethrum (ahora clasificadas como Crisantemo o Tanacetum) en preparaciones de insecticidas, que se remonta a Persia alrededor del 400 a.C. Tra\u00eddo a Europa a principios del siglo XIX, flores secas y molidas de crisantemo d\u00e1lmata (Tanacetum cinerariaefolium<\/em>) se utilizaron para controlar los piojos del cuerpo durante las guerras napole\u00f3nicas. Hoy en d\u00eda, el piretro y sus an\u00e1logos sint\u00e9ticos de piretroides se encuentran entre los insecticidas biol\u00f3gicos y convencionales m\u00e1s utilizados.<\/p>\n

NeemAzadirachta indica<\/em>) es un \u00e1rbol de hoja perenne originario del subcontinente indio, utilizado durante miles de a\u00f1os contra plagas dom\u00e9sticas y de almacenamiento, as\u00ed como plagas relacionadas con cultivos de campo, y actualmente atrae la atenci\u00f3n mundial debido a su potencial como bioplaguicida comercial.<\/p>\n

Descubrimiento de biofungicidas<\/h2>\n

En 1988, los cient\u00edficos de Alemania Oriental encargados de la producci\u00f3n de esporas del pat\u00f3geno f\u00fangico de la planta, Sclerotinia trifoliorum<\/em>, descubri\u00f3 que un par\u00e1sito f\u00fangico inhib\u00eda el pat\u00f3geno. Reconociendo su potencial como proceso plaguicida natural, C. minitanes<\/em> fue desarrollado con \u00e9xito como bioplaguicida comercial por sus descubridores, tras la reunificaci\u00f3n de Alemania.<\/p>\n

Sin duda, el descubrimiento de que los microbios no pat\u00f3genos pueden inducir respuestas de defensa de las plantas no es nuevo. Mi abuelo, famoso por sus rosas que nunca parec\u00edan estar afectadas por el moho, seguir\u00eda su<\/em> ejemplo del abuelo, y roc\u00eda posos de cerveza ricos en levadura sobre sus rosas.<\/p>\n

Ahora entendemos que la exposici\u00f3n de las c\u00e9lulas de levadura f\u00fangica a las hojas de las plantas conduce a la inducci\u00f3n de respuestas de defensa de las plantas, ya que las plantas creen que est\u00e1n bajo la invasi\u00f3n de un posible pat\u00f3geno f\u00fangico.<\/p>\n

La base de datos de plaguicidas de la UE para Sustancias B\u00e1sicas (sustancias con un perfil de toxicidad bajo que no se utilizan predominantemente para fines fitosanitarios pero que podr\u00edan ser \u00fatiles en la protecci\u00f3n vegetal) incluye la cerveza como una de las 18 sustancias aprobadas, mientras que una de las 10 aprobadas de bajo riesgo. Active Substances es la levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae), aprobada para su uso como fungicida.<\/em><\/p>\n

En un ejemplo m\u00e1s reciente, los agricultores de Burkina Faso, junto con investigadores de la Universidad de Copenhague, est\u00e1n probando los efectos de una planta local (False Daisy, Eclipta alba<\/em>) se descubri\u00f3 que contiene compuestos antif\u00fangicos, para desarrollar extractos de plantas econ\u00f3micos capaces de reemplazar los fungicidas sint\u00e9ticos.<\/p>\n

El descubrimiento de biofungicidas se est\u00e1 impulsando actualmente utilizando herramientas biotecnol\u00f3gicas, incluido el monitoreo de la expresi\u00f3n g\u00e9nica relacionada con la defensa, prote\u00ednas relacionadas con la patog\u00e9nesis, bioinform\u00e1tica (la recopilaci\u00f3n, clasificaci\u00f3n, almacenamiento y an\u00e1lisis de informaci\u00f3n bioqu\u00edmica y biol\u00f3gica mediante computadoras) y an\u00e1lisis gen\u00f3mico.<\/p>\n

Descubrimiento de bioherbicidas<\/h2>\n

El descubrimiento de bioherbicidas generalmente implica el estudio de procesos bioqu\u00edmicos espec\u00edficos de las plantas, incluida la fotos\u00edntesis, la bios\u00edntesis de amino\u00e1cidos, la bios\u00edntesis de clorofila y carotenoides y la regulaci\u00f3n del crecimiento (fitohormonas).<\/p>\n

Nuestra comprensi\u00f3n cada vez mayor de estos procesos espec\u00edficos de las plantas est\u00e1 facilitando la identificaci\u00f3n de los sitios de acci\u00f3n de nuevos herbicidas, lo que permite la detecci\u00f3n y el desarrollo de metabolitos bioherbicidas activos con baja toxicidad en mam\u00edferos, menor persistencia ambiental y nueva especificidad objetivo.<\/p>\n

Desarrollo de plomo biopesticida<\/h2>\n

En el desarrollo de plomo de bioplaguicidas, los microbios aislados del suelo y los microbiomas vegetales asociados con plantas que muestran un crecimiento excepcional o respuestas naturales de defensa contra plagas se secuencian y comparan con una base de datos de pat\u00f3genos conocidos. Las coincidencias se descartan, mientras que el resto pasa a la detecci\u00f3n de bioensayos para identificar efectos bioestimuladores o biopesticidas.<\/p>\n

Los cables potenciales se analizan y caracterizan para garantizar la ausencia de toxinas, antes de embarcarse en un proceso de pruebas de laboratorio y de campo, desarrollo del proceso de fermentaci\u00f3n, formulaci\u00f3n y ampliaci\u00f3n.<\/p>\n

Cada uno de los pasos en este proceso de desarrollo biorracional est\u00e1 sujeto a desaf\u00edos considerables, pero para el desarrollo de pesticidas biol\u00f3gicos, la transici\u00f3n de las pruebas de laboratorio a las de campo es una de las m\u00e1s cruciales. La correlaci\u00f3n entre un resultado de invernadero y un resultado de campo no es necesariamente un hecho.<\/p>\n

Esto se debe en parte a la complejidad de los factores bi\u00f3ticos y abi\u00f3ticos que afectan las caracter\u00edsticas microbianas y la estabilidad transitoria de la formulaci\u00f3n de los metabolitos y microbios de origen natural. El \u00faltimo factor, la r\u00e1pida degradaci\u00f3n por la luz ultravioleta, el ox\u00edgeno y la actividad microbiana, contribuye a una menor persistencia ambiental, un factor clave que impulsa la aceptaci\u00f3n de los bioplaguicidas.<\/p>\n

Para las qu\u00edmicas convencionales, los tiempos de desarrollo pueden ser tres veces m\u00e1s largos que para el desarrollo de protecci\u00f3n biol\u00f3gica de cultivos, mientras que los gastos pueden ser hasta 10 veces mayores.<\/p>\n

\"Biorational-2\"

Figura 2: Costos de innovaci\u00f3n y cronogramas para el desarrollo de la protecci\u00f3n de cultivos convencional y biol\u00f3gica (de: FMC - Investor Relations Solutions, 2015).<\/p><\/div>\n

Las cifras de la industria sugieren que el proceso de I + D para un plaguicida sint\u00e9tico novedoso cuesta m\u00e1s de 250 millones de d\u00f3lares y requiere 10 a\u00f1os de desarrollo, mientras que el desarrollo de un bioplaguicida puede costar 25 millones de d\u00f3lares y requerir tres a\u00f1os de desarrollo.
\nDebido a estas diferencias, las empresas emergentes de agbio y otras empresas locales e innovadoras han creado un entorno s\u00f3lido y competitivo para el descubrimiento y el desarrollo de bioplaguicidas, y la ola actual de adquisiciones, colaboraci\u00f3n y acuerdos de licencia con la industria agroqu\u00edmica predominante atestigua un proceso continuo. simbiosis en el campo de la I + D de bioplaguicidas.<\/p>\n

Gracias por leer. Por favor, si\u00e9ntase libre de lee y comparte mis otros art\u00edculos<\/a>.<\/p>\n

Para m\u00e1s informaci\u00f3n visite Soluciones BioScience<\/a>, que contribuye al desarrollo de soluciones de protecci\u00f3n de cultivos sostenibles al proporcionar una gesti\u00f3n estrat\u00e9gica independiente de I + D y apoyo cient\u00edfico a las empresas de agroqu\u00edmica y biosoluciones que desarrollan productos basados en la ciencia.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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