La fragancia de la menta inhibe el crecimiento de las malas hierbas

17.04.2020 - Alemania

En la competencia por la tierra, los nutrientes y el agua, algunas plantas tienen mucho éxito: impiden el crecimiento de sus competidores enviando señales químicas que desencadenan la muerte celular en la planta vecina. Los científicos del Instituto Botánico del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) están investigando cómo se crea este efecto a fin de utilizarlo para el desarrollo de bioherbicidas inocuos para el medio ambiente.

Los jardineros aficionados y los caminantes del bosque conocen el fenómeno de que otras plantas no prosperan en las cercanías de un nogal y que el ajo silvestre y la menta desplazan a sus vecinos. Los expertos llaman a esto alelopatía de guerra química. "En la mayoría de los casos, no se trata de venenos sino de señales químicas que causan el efecto en la planta objetivo", explica Peter Nick, Profesor de Biología Celular Molecular en el Instituto Botánico del KIT. Mientras que el ajo silvestre y la menta son por sí mismos inmunes al efecto de sus señales químicas, la comunicación biológica desencadena la muerte celular autorregulada en la planta vecina. En este mecanismo de comunicación de las plantas, los científicos ven una forma de desarrollar bioherbicidas novedosos y respetuosos con el medio ambiente cuyo efecto es específico de una especie de maleza concreta sin afectar a las plantas de cultivo.

"Caminamos por la naturaleza con una mente abierta y nos preguntamos si podría haber una conexión entre el crecimiento vigoroso de la menta y su olor distintivo, que es diferente para cada tipo de menta", dijo Nick. Sobre la base de la amplia colección de mentas del Instituto Botánico KIT, se extrajeron aceites esenciales de diferentes mentas, se proporcionaron marcadores moleculares a los distintos componentes bioactivos y se investigó su efecto de señalización en otras plantas. Los cultivos celulares mostraron que el compuesto mentona, presente en el aceite esencial de la menta, activa un proceso en las plantas competidoras por el cual los microtubilos - estructuras proteicas tubulares finamente ramificadas - se destruyen a sí mismos. "Se ha demostrado que la mentona es particularmente eficaz contra el muelle, una maleza que se encuentra en los pastos de las montañas", dice el Dr. Mohammed Sarheed. El biólogo ha publicado los resultados de su investigación en el Instituto Botánico del KIT como tesis doctoral sobre "Los compuestos alelopáticos de la menta apuntan al citoesqueleto desde la biología celular hacia su aplicación como bioherbicidas". En su tesis, también describe que el aceite de aroma de menta de caballo se dirige a la proteína actina, donde conduce al suicidio celular y por lo tanto es muy eficaz contra la planta de menta de campo. Aquí, los investigadores entienden el mecanismo, aunque todavía no han identificado la sustancia causante. Las investigaciones de Sarheed en KIT también mostraron que el mentón inhibe el crecimiento de las células HeLa - células cancerígenas humanas. "Esto hace que su uso como droga contra el cáncer sea concebible", dijo el científico cuya investigación fue financiada por becas del Ministerio iraquí de Educación y Ciencia, así como de la Casa de Jóvenes Científicos de Karlsruhe en el KIT.

Las malas hierbas son una de las principales razones de la pérdida de cultivos; compiten con los cultivos por el mismo nicho ecológico. "Si no se controlaran, se perdería entre el 30 y el 50 por ciento de la producción agrícola", dice Nick. "Los herbicidas convencionales son una carga ecológica y las malas hierbas pronto se vuelven resistentes. Sólo trabajan por un tiempo limitado", dice el biólogo. Por lo tanto, el desarrollo de agentes de control de malezas respetuosos con el medio ambiente es un desafío mundial para la seguridad alimentaria. El objetivo es encontrar estrategias para controlar los ecosistemas agrícolas en armonía con la evolución. El Instituto Suizo de Investigación de Agricultura Orgánica (FiBL) y el Instituto Max Planck de Ecología Química de Jena son algunas de las instituciones que participan en las investigaciones del Instituto Botánico KIT sobre la alelopatía de la menta.

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