Un estudio revela el potencial de las aguas residuales de las almazaras para la elaboración de biopesticidas

Un estudio reciente publicado en Plant Stress sugiere que un compuesto bioactivo presente en las aguas residuales de las almazaras podría tener aplicaciones comerciales en el desarrollo de biopesticidas. 

Investigadores de la Universidad Sapienza de Roma y de la Agencia Nacional Italiana para las Nuevas Tecnologías, la Energía y el Desarrollo Económico Sostenible identificaron oligogalacturonidas derivadas de la pectina con un grado de polimerización de entre 10 y 17 en las aguas residuales de las almazaras.

Los oligogalacturonidos activan el sistema inmunológico de las plantas a través de la pared celular, activando respuestas de defensa y resistencia frente a algunos patógenos. Estas moléculas no se habían separado anteriormente de las aguas residuales de las almazaras.

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Utilizando plántulas transgénicas de Arabidopsis, los investigadores confirmaron que los oligogalacturonidos extraídos desencadenaban las respuestas de defensa esperadas, incluido el aumento de iones de calcio, que son mensajeros intracelulares fundamentales en las vías de señalización de la defensa vegetal. 

El estudio forma parte de los esfuerzos continuos de los investigadores por añadir valor a los subproductos de la producción de aceite de oliva, especialmente a las aguas residuales de las almazaras. Se estima que las almazaras de la cuenca mediterránea producen anualmente unos 30 000 millones de litros de aguas residuales.

Si bien los subproductos del orujo de aceituna se consideran fáciles de reciclar, se utilizan ampliamente en la industria alimentaria, para producir aceite de orujo de aceituna y energía renovable. Las aguas residuales de las almazaras plantean más retos.

Las aguas residuales son muy ácidas y presentan altas concen­tra­ciones de sustancias quí­micas re­cal­ci­tra­ntes, como ligninas y taninos, que re­quieren cantida­des signi­fi­cativas de oxí­geno para su de­composición biológica.

Por lo tanto, las aguas residuales de las almazaras se consideran un importante contaminante ambiental, y la mayoría de los países prohíben su vertido sin tratar.

«Por otro lado, las aguas residuales de las almazaras contienen una amplia gama de valiosos compuestos fenólicos con propiedades antimicrobianas demostradas (por ejemplo, flavonoides, hidroxitrirosol, oleuropeína) y los subproductos de las aguas residuales de las almazaras son eficaces como biopesticidas contra diferentes patógenos microbianos», escribieron los investigadores.

«Sin embargo, aún no se ha investigado el efecto de este residuo líquido como elicitador de respuestas de defensa en las plantas», añadieron.

Mediante la filtración por membrana de flujo tangencial, los investigadores separaron los oligogalacturonides de las aguas residuales de las almazaras.

«La filtración por membrana de flujo tangencial es una herramienta poderosa en el bioprocesamiento, ya que permite la se­pa­ra­ción y con­cen­tra­ción de biomoléculas activas en grupos moleculares específicos, como proteínas, azúcares y metabólitos secundarios», escribieron los investigadores. 

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«Al utilizar mezclas complejas para la filtración, la filtración por membrana de flujo tangencial elimina eficazmente las impurezas al tiempo que retiene las moléculas deseadas», añadieron.

Los investigadores destacaron que el método no requiere disolventes químicos y es escalable desde un entorno de laboratorio, lo que permite su aplicación en almazaras a gran escala. Añadieron que los hallazgos podrían proporcionar una nueva fuente de ingresos para los productores de aceite de oliva. 

Los oligogalacturonidos han sido aprobados en productos fitosanitarios comerciales reconocidos por la Unión Europea, que se ha fijado el objetivo de reducir el uso de pesticidas sintéticos en un 50 % para 2030.

Según un estudio de mercado de Industry Research Reports, el mercado mundial de biopesticidas se valoró en 6,1 (5,6) mil millones de dólares en 2023 y se estima que alcanzará los 11,5 (10,1) mil millones de dólares en 2030. 

«La fracción enriquecida con oligogalacturonidas, descrita en el presente trabajo, es apta para ser empleada como un nuevo biopesticida, contribuyendo a mejorar tanto la sostenibilidad medioambiental como la económica de la industria del aceite de oliva», escribieron los investigadores. 

«Allanamos el camino para la realización de experimentos de campo con plantas de interés agronómico con el fin de explotar estos subproductos como fitoprotectores naturales sosteniblesen el control de los patógenos causantes de enfermedades devastadoras en cultivos de importancia económica, de acuerdo con una perspectiva de economía circular en la agricultura», añadieron.

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