El cuidado de la salud de las plantas lidera el uso de péptidos Harpin en la agricultura

Hace décadas, los científicos demostraron que las plantas, al igual que los animales, poseen sistemas inmunitarios innatos para detectar y responder a posibles peligros. Las plantas emplean complejas redes de señalización para comunicar la presencia de amenazas en toda su extensión, movilizando respuestas de defensa incluso en zonas no afectadas, lo que se define como Resistencia Sistémica Adquirida.

El desafío en la ciencia fue cómo proporcionar esta señal de amenaza a las plantas, porque a diferencia de los humanos y otros animales, las plantas no tienen muchos de los órganos sensoriales como ojos, oídos, olfato, gusto, etc. Zhong Min Wei (en la foto), durante su investigación postdoctoral en la Universidad de Cornell, aisló por primera vez una molécula de proteína caracterizada como proteína Harpin de una bacteria patógena de plantas, Erwinia amylovora. 

La harpin es una molécula señalizadora que las plantas detectan como una amenaza, lo que las impulsa a defenderse activando su sistema inmunitario innato. El uso de proteínas o péptidos en la salud humana se conocía desde hacía tiempo, pero esta era la primera vez que se demostraba su uso en la agricultura. Este descubrimiento fue considerado tan significativo que la prestigiosa revista Science lo presentó en la portada de su número de 1992.Science Vol. 257, No. 5066, págs. 85-88). 

Las investigaciones han demostrado que cuando las plantas están expuestas a la proteína Harpin o al péptido derivado de las proteínas Harpin, activan vías de defensa dependientes del ácido salicílico y del ácido jasmónico que hacen que la planta realice cambios en la estructura celular o libere ciertas biomoléculas únicas para defenderse contra enfermedades, plagas y nematodos que infectan la planta. 

Además de las respuestas de defensa, las proteínas Harpin también son conocidas por su capacidad para estimular el crecimiento de las plantas, lo que resulta en mayores rendimientos y/o una mejor calidad del producto. Las proteínas Harpin ofrecen una protección de amplio espectro contra enfermedades fúngicas, bacterianas y nematodas. 

Innovación y espíritu pionero

Plant Health Care, ahora parte del negocio biológico de PI Industries, es la primera empresa del mundo en ofrecer la innovadora tecnología Harpin y de péptidos en la agricultura como una opción más sostenible para la protección de cultivos y la mejora del rendimiento, en comparación con los pesticidas químicos tradicionales. También es la única empresa del mundo que ofrece estos productos en cultivos.

Los productos de Plant Health Care basados en Harpin y péptidos derivados se venden actualmente en más de 25 países en todo el mundo y tienen socios de distribución y operaciones en Brasil, México, EE. UU., Reino Unido, Portugal, España, Italia, Turquía y Sudáfrica, y se espera el registro del producto en India en 2025. PI Industries adquirió Plant Health Care en 2024 como parte de su visión de ser una empresa biológica líder a nivel mundial. 

¿En qué se diferencian los péptidos para el cuidado de las plantas de los productos sintéticos? 

Los agricultores han utilizado una amplia gama de insumos agrícolas en las últimas décadas, y es crucial que tengan acceso a diversas herramientas para afrontar los desafíos en el campo. Los productos fitosanitarios sintéticos de alta eficacia han desempeñado un papel fundamental en la mejora de la productividad agrícola y son una herramienta importante para los agricultores. 

Sin embargo, estos productos presentan desafíos en términos de desarrollo de resistencia, efectos sobre microorganismos/insectos beneficiosos, residuos e impacto ambiental y, recientemente, una creciente presión de los organismos reguladores y la sociedad para reducir su uso.

Por otro lado, los productos biológicos tradicionales tienen una eficacia variable. El rendimiento de los productos a base de microorganismos se ve afectado por diversos factores ambientales y microorganismos nativos. La gestión de la vida útil, el almacenamiento y la compatibilidad de la mezcla de tanque con otros insumos agrícolas son otros desafíos.

Los productos a base de péptidos de Plant Health Care son biomoléculas y no se ven afectados por muchos de los mismos factores que afectan a los microorganismos vivos. Los péptidos de Plant Health Care se sitúan entre los productos fitosanitarios sintéticos y los productos biológicos tradicionales en términos de eficacia y rendimiento. Tienen el potencial de ofrecer la eficacia de los productos fitosanitarios sintéticos combinada con las propiedades ambientales beneficiosas de los productos biológicos.

Los péptidos fitosanitarios funcionan en una amplia gama de entornos, son compatibles con diversos insumos agrícolas, tienen una larga vida útil y no dejan residuos ni afectan a los microbios/insectos beneficiosos. Activan el sistema inmunitario innato de la planta para protegerla del estrés biológico y abiótico. No matan directamente a los microorganismos ni a las plantas, por lo que no existe riesgo de desarrollar resistencia.

Plant Health Care cuenta actualmente con la biblioteca más grande del mundo de moléculas de péptidos para el desarrollo de productos agrícolas, y ya se han catalogado aproximadamente 700 péptidos para su uso en la agricultura para tratar enfermedades de las plantas, controlar nematodos, controlar el estrés abiótico, mejorar el rendimiento y estimular el crecimiento de las plantas. 

Hasta la fecha, tres de estos péptidos han sido aprobados y comercializados a nivel mundial, y otros 12 se encuentran en fase de prueba, ofreciendo diversos beneficios a los agricultores. Con la inversión de PI Industries, Plant Health Care está ampliando su equipo y programas de investigación, y se están creando nuevos péptidos para el desarrollo de nuevos productos. Dada la importancia y singularidad de los péptidos, muchas empresas están invirtiendo actualmente en investigación para comercializar productos basados en péptidos, pero Plant Health Care, con más de 30 años de experiencia en este campo, lleva una clara ventaja. 

Para lograr su visión de convertirse en una empresa líder mundial en productos biológicos, PI Industries ha invertido en cuatro instalaciones de I+D en EE. UU. e India dedicadas a la investigación de soluciones biológicas. 

Coplacana es el distribuidor líder de productos fitosanitarios en Brasil, ofreciendo las tecnologías únicas de PHC a los productores de caña de azúcar durante los últimos siete años. Hoy, cientos de miles de hectáreas de caña de azúcar en Brasil se benefician de la solución de péptidos Harpin.

por Jagresh Rana, Director Global de Productos Biológicos, Cuidado de la Salud de las Plantas