BIO-NANOTECNOLOGÍA: una nueva frontera para la protección de cultivos sometidos a estrés en un contexto de cambio climático

En Perú, los cultivos de café y cacao son clave para los indicadores económicos del país, además tienen una importante participación en la estructura social, cultural, institucional y político, sin embargo, en la actualidad, el cambio climático representa una de las mayores amenazas para su futuro productivo. Los cultivos se encuentran cada vez más expuestos a condiciones climáticas extremas, lo que impacta de manera directa en su producción, calidad y sostenibilidad, generando consecuencias ecológicas, sociales y económicas. Este panorama habla de la necesidad de adaptar la agricultura a los desafíos climáticos actuales mediante la integración de tecnologías innovadoras. En este sentido, el desarrollo de la nanotecnología, especialmente a través de la síntesis verde y aplicación de nanopartículas, surge como una herramienta prometedora que podría brindar una oportunidad para innovar en las prácticas agrícolas y reducir la vulnerabilidad del sector. En ese contexto, se plantea como hipótesis que, la aplicación de nanopartículas de ZnO en concentraciones variables presentará, al menos, una formulación biocompatible capaz de incrementar la tolerancia al estrés hídrico. La presente investigación adoptará una metodología cuantitativa de tipo experimental, con el objetivo de evaluar el efecto de nanopartículas de óxido de zinc (ZnO), sintetizadas mediante un método verde, en la tolerancia al estrés hídrico en cultivos. El objetivo general del estudio consiste en desarrollar formulaciones de nanopartículas biocompatibles y eficientes para la protección de cultivos ante el estrés inducido por el cambio climático. Los objetivos específicos son: Optimizar un protocolo de síntesis verde para la obtención de nanopartículas de ZnO a partir de residuos agrícolas; Evaluar la eficiencia de las nanopartículas de ZnO en la mitigación del estrés hídrico; Determinar el mecanismo de acción de las nanopartículas de ZnO en la mejora de la resistencia de las plantas, analizando su impacto en la expresión de genes; y Evaluar el impacto ambiental de las nanopartículas de ZnO en la salud del suelo y su microbiota utilizando análisis de metabarcoding. El resultado esperado de esta investigación es determinar si las nanopartículas de ZnO pueden contribuir a la adaptación y mitigación del estrés inducido por el cambio climático y permitirá ampliar la comprensión de los diferentes mecanismos que respaldan la respuesta adaptativa de cultivos como café y cacao al déficit hídrico. Asimismo, se tendrán los siguientes resultados esperados por PROCIENCIA: 2 artículos aceptados para publicación, 2 tesis de maestría sustentadas, 1 ponencia en eventos internacional, 1 conferencia de difusión de resultados, 1 prueba de concepto tecnológico, 1 solicitud de patente y/o similar, 1 informe de búsqueda de información tecnológica, 1 reporte de viabilidad, 1 Formato de "Divulgación de la invención" por tecnología, 1 registro de ficha tecnológica, 1 Participación en taller de Vinculación Academia-Industria-Gobierno. El proyecto tendrá impactos positivos en los ámbitos ambiental, social y económico. Utilizará síntesis verde de nanopartículas de ZnO con extractos vegetales, lo que reducirá residuos tóxicos, consumo energético y contaminación, disminuyendo la huella de carbono. Socialmente, impulsará el desarrollo de tecnologías limpias y generará empleo en los sectores agrícola y biotecnológico. Económicamente, el uso de materiales de bajo costo permitirá reducir gastos de producción y abrir nuevos mercados orientados a la sostenibilidad.