Los científicos de Rothamsted Research en colaboración con la Universidad de Cardiff, hicieron nuevos olores repelentes de insectos (o semioquímicos). El nuevo enfoque utiliza una combinación de técnicas biológicas y químicas que imitaun olor de origen natural.
Las nuevas moléculas de olor, producidas artificialmente se ven de manera diferente pero funcionan de manera similar a la original. En momentos en que las plagas de insectos son cada vez más resistentes a control de plaguicidas convencionales, esta investigación representa un importante paso adelante ya que, con esta alternativa podrían controlarse las plagas.
Los científicos fueron capaces de hacer las moléculas de olor similares al proporcionado por la enzima (( S ) -germacrene D sintasa) que crea el olor, con una gama de precursores conocidos como sustratos. Entonces, pusieron en duda la eficacia de los productos de imitación resultantes, es decir los perfumes, para funcionar como repelentes de insectos. Esto implicó experimentos de comportamiento utilizando los áfidos, que son las principales plagas de cultivos de importancia económica. En otros estudios, conductores eléctricos pequeños, llamados electrodos, se adjuntan a la antena de pulgones en vivo y cada vez que los áfidos podrían detectar un olor los electrodos tomaron una grabación de su respuesta.
En varios de los olores de imitación de nueva producción se encontró actividad repelente esperada contra los áfidos. Sin embargo, en un giro inesperado, un olor producido (( S ) -14, 15-dimetil germacreno D) atrajo a los pulgones. Esto podría proporcionar una oportunidad para controlar las poblaciones de áfidos por atraer la plaga en un dispositivo de trampa y muerte.
La investigación pone de relieve el potencial de utilizar este nuevo enfoque en la identificación y producción de una amplia gama de repelentes de insectos imitación a olores atrayentes, no sólo para los áfidos. Tenerse la capacidad para guiar o manipular el comportamiento de las plagas de insectos representa una herramienta de control alternativo que podría ser utilizada para disminuir la dependencia de las medidas de control de plaguicidas convencionales.
"Esta investigación es un comienzo de un prometedor paso adelante en el diseño de nuevos semioquímicos. Al modificar el sustrato de la enzima y la propia enzima es posible permitir fácilmente la biosíntesis de un olor que todavía está cerca del natural. Estos resultados proporcionan buenas oportunidades para mejorar las propiedades de compuestos naturales para utilizarlos en el campo para guiar (repeler o atraer) insectos. La química y la biología están llenos de sorpresas: cambiando un grupo metilo en un compuesto pudimos revertir la bioactividad de la misma". Afirmó La Dra. Sabrina Touchet, investigadora de la Universidad de Cardiff
El Dr. Michael Birkett, jefe de investigación de Ecología Química en Rothamsted Research, dijo: "La detección del olor en los animales es un proceso biológico fundamental, sofisticada y altamente selectivo y este fenómeno puede ser explotado en el control del comportamiento de las plagas de insectos, con lo que se mitiga el despliegue de los plaguicidas. Estoy muy emocionado con este nuevo enfoque racional para descubrir sustancias que modifican la conducta, ya está desenterrando moléculas con actividad inesperada, y que podemos modificar precisamente las enzimas para permitir la producción limpia y eficiente. Esto tiene implicaciones importantes para la implementación práctica de semioquímicos en los cultivos".
"Combinando el poder de síntesis de catalizadores de la naturaleza con el kit de herramientas desarrollado por los químicos orgánicos sintéticos pudimos generar moléculas bioactivas con arquitecturas moleculares complejas de una manera sencilla. Esta metodología en principio, puede ser utilizado para ampliar la terpenome natural, la colección de decenas de miles de productos naturales tales terpenoides como germacreno repelente de insectos D". Concluyó el profesor Rudolf Allemann, Jefe de la Facultad de Química de la Universidad de Cardiff
