Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/075/18
Ciudad de México, 26 de marzo de 2018

• El método evita la utilización de estos compuestos, los cuales afectan la salud de las personas que los manejan y de las que consumen los productos; además, disminuye la contaminación del agua y el suelo producida por el empleo de estos insumos.

Prototipo irradiador de luz ultravioleta de onda corta (cerrado). Este aparato, creado por la investigadora Claudia Hernández Aguilar, del ESIME-Zacatenco, y colaboradores, ayuda a combatir microorganismos asociados a las semillas.
Imagen: cortesía Dra. Claudia Hernández A.
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Desde hace varias décadas se sabe que los microorganismos dejan de multiplicarse al ser sometidos a una intensa radiación solar. Después de años de investigación se descubrió que, en cierta longitud de onda, la radiación ultravioleta de onda corta (UVC), dotada de una gran cantidad de energía, causa daño al ADN (el principal constituyente del material genético de los seres vivos) de los microrganismos, el suficiente como para aniquilarlos.

Aprovechando el conocimiento registrado en la literatura científica y el generado por el grupo de trabajo de Claudia Hernández Aguilar, de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica- Zacatenco, y del Programa de Posgrado en Ingeniería de Sistemas, la investigadora enfocó sus esfuerzos en crear un prototipo que contara con la tecnología necesaria, fuera fácil de usar y de bajo costo, y con este artefacto aplicar luz a semillas de maíz, frijol, etcétera, para favorecer a los campesinos, beneficiar al medio ambiente y a la humanidad en general.

El uso de este prototipo para aplicar luz UVC a las semillas ayuda a evitar que proliferen hongos. Se ha comprobado que disminuye la presencia de algunos de ellos asociados a la semilla, naturalmente como fusarium y penicilium, lo cual es importante porque se reduciría, incluso en ocasiones se evitaría, el uso de agroquímicos, los cuales no solo afectan la salud de las personas que los manejan y la de los que consumen los productos, también contaminan el agua y el suelo, por esta razón Hernández Aguilar señala que con el uso de estos métodos se pueden detener procesos destructivos.

La especialista en métodos físicos aplicados a la agricultura, alimentación y medicina explica que la eficacia de la técnica para la destrucción de microorganismos basado en radiación UVC está directamente relacionada con la dosis aplicada, el tiempo, la energía irradiada, los regímenes aplicados y las características de las semillas.

El prototipo
El sistema irradiador de semillas con luz UVC y ozono es el prototipo que Hernández Aguilar y un grupo de investigadores están promoviendo para hacer pruebas en campo de cultivo de maíz y frijol. “Estamos trabajando con extensionistas de campesinos de Amecameca, en el Estado de México, para implementar este método físico de utilización de luz UVC, que emite en la longitud de onda de 254 nanómetros y también genera ozono. “Hemos encontrando que el nivel de esterilización es bastante bueno y puede ser un prototipo alcanzable para las personas que se dedican al campo. Este es un primer modelo que ya está funcionando y al que se le podrían hacer modificaciones una vez que se identifiquen las necesidades de los campesinos”, dice la investigadora.

El uso de la luz UVC es para mejorar, principalmente, la calidad sanitaria, aunque también se ha reportado que puede modificar la calidad fisiológica de semillas. En el laboratorio, sin embargo, se ha encontrado algún parámetro óptimo para mejorarlas, pero de cada tipo de semilla se tiene que investigar la combinación de parámetros adecuados: intensidad de radiación, tiempo de exposición, regímenes de radiación. Y para encontrar esa mejora, que hace referencia a los parámetros de irradiación —como rangos de tiempo— se necesitan encontrar rangos precisos para que no se inhiba la germinación o alguna propiedad de las semillas, así, el maíz o el frijol se exponen a esta técnica, que permitiría incluso mejorar su calidad fisiológica.

Claudia Hernández y su grupo de investigación han experimentado éste y otros métodos como luz láser, campo magnético, luz led, entre otras técnicas físicas en semillas de frijol, cebada, lechuga, brócoli y trigo, en diversas condiciones de estrés a nivel laboratorio, aunque la más estudiada e investigada es el maíz. Por lo pronto, ya se han entregado algunos prototipos a otros investigadores con los cuales colabora, colegas de diferentes disciplinas e instituciones como el Colegio de Posgraduados y la FESC-Cuautitlán de la UNAM, que son especialistas en mejoramiento de semillas y evaluación de calidad fisiológica y sanitaria de semillas, respectivamente, siendo éstos últimos con quienes ha colaborado en los últimos años y han avalado los efectos benéficos de los métodos físicos para mejorar de la calidad sanitaria de las semillas.

Ciencia al servicio de la sociedad
Para la integrante de la Academia Mexicana de Ciencias resulta necesario crear cada día una cultura del quehacer científico en beneficio de la sociedad, coparticipando con las personas para que se acepten de mejor manera o en una forma más sencilla las propuestas que se desarrollan en la comunidad científica, y así los científicos del país puedan sumarse para producir conocimiento basado en la perspectiva transdisciplinaria, visión que, no solo permite integrar otras disciplinas, sino acercarse a las necesidades de la sociedad y hacer investigación para generar conocimiento que le sirva a la gente o le solucione algún problema de los muchos que se viven.

La doctora en comunicaciones y electrónica, especialidad que desarrolla en las áreas de biotecnología y ciencias agrícolas, dice que detrás del prototipo que ha creado hay más de 15 años de experiencia en la evaluación de efectos de diferentes fuentes de radiación aplicadas en pre-siembra o durante las primeras etapas fenológicas de crecimiento de distintas variedades de cultivos:

“Nos hemos tardado en encontrar los parámetros óptimos de irradiación porque cada variedad con sus respectivas características responde de diferente manera. Y para llegar a una aplicación se debe generar conocimiento que permita convencer al agricultor, con la suficiente evidencia, porque una mala decisión podría implicar pérdidas”. La científica agrega que se requiere tener cada vez mayor evidencia de la mejora que se puede obtener con las propuestas que se hacen, y mostrar que hay un beneficio real. “Por eso es importante trabajar juntos y de manera permanentemente con los campesinos como lo establece la visión transdisciplinaria”.

Por lo pronto, la investigadora y sus colaboradores están en el proceso de documentar y completar los trámites necesarios para evaluar si el prototipo entra en la categoría de modelo de utilidad o patente. Comenta que al estar consciente de que en el país se debe elevar la cantidad de patentes (y cuidar que se utilicen), la idea se impulsa en su grupo de investigación, que tiene los primeros trámites para registro de patentes de sistemas de espectroscopia y microscopia fotoacústica portátil, empleando el principio láser y otras fuentes emisoras de luz, así como el registro de derechos de autor de software y metodologías, en colaboración con compañeros y estudiantes.

Elizabeth Ruiz Jaimes.