Alternativas para combatir malezas

Franck Dayan, quien es fisiólogo de plantas en la Unidad de Investigación de la Utilización de Productos Naturales mantenida por el ARS-USDA en Oxford, es experto en una clase de productos químicos llamados "herbicidas PPO", los cuales impiden la capacidad de la planta de producir la clorofila. Muchas malezas están desarrollando resistencia al glifosato, el cual es el herbicida más ampliamente usado en el mundo, y se necesitan métodos alternativos de controlar las malezas.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.

La mayoría de los estudios por Dayan se centran en moléculas de pigmento llamadas porifinas, las cuales reaccionan con diferentes tipos de metales y ejecutan funciones esenciales en los animales y los seres humanos. Un paso imprescindible en el síntesis de la porifina es realizado por una enzima conocida como PPO, y se puede causar problemas en la salud de los animales y los seres humanos por medio de impedir la enzima PPO.

En los seres humanos, éste puede causar una enfermedad congénita llamada la porfiria, con síntomas que incluyen la sensibilidad a la luz, los ataques de apoplejía, y otros problemas neuropsicológicos. En plantas, los herbicidas PPO funcionan impidiendo la producción de porifinas por la enzima, y limitando la fotosíntesis. Había herbicidas PPO por muchos años, y ellos están diseñados específicamente para impedir la actividad de la enzima PPO solamente en las plantas y no en los seres humanos.

Dayan recientemente publicó un informe sobre el papel de las enzimas PPO en causar resistencia a los herbicidas PPO en la maleza común Ameranthus tuberculatus. Él y sus colegas compararon la estructura molecular de las enzimas PPO en tipos resistentes y susceptibles de esta maleza. Los resultados confirmaron que la eliminación de un solo aminoácido llamado glicina 210 causó cambios estructurales en el sitio donde se sujeta la enzima, y estos cambios permiten el desarrollo de la resistencia en la maleza. Este estudio, con resultados publicados en la revista 'Biochimica et Biophysica Acta', agrega a los resultados de estudios previos sobre la capacidad de la maleza de resistir herbicidas. Una mejor comprensión de los mecanismos de resistencia podría llevar al desarrollo de mejores herbicidas.

En otro informe, Dayan describió los papeles diversos de porifinas y enzimas PPO como componentes imprescindibles de la vida. El artículo en la revista 'American Scientist' (Científico Americano) dice que la vida depende de la disponibilidad de estos componentes, y informa sobre el impacto posible de un caso de porfiria en el rey Jorge III de Inglaterra en la lucha por la independencia de EE.UU.