La tecnología de recubrimiento de semillas de Ivu Biologics une los microbios que promueven el crecimiento a las semillas, reduciendo la necesidad de fertilizantes y pesticidas convencionales.
Beneficios
- Aumenta el rendimiento de los cultivos.
- Restaura la salud del suelo
- Biodegradable
- Reduce la necesidad de fertilizantes y pesticidas convencionales.
Aplicaciones
- Agricultura
Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados
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Objetivo 2: Hambre Cero
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Meta 6: Agua Limpia y Saneamiento
El Desafío
La producción de fertilizantes y pesticidas para la industria agrícola tiene una enorme huella de carbono, y los vertidos de los cultivos tratados contaminan el medio ambiente. Además, la agricultura convencional intensiva con productos químicos destruye los ecosistemas del suelo, agotando los nutrientes naturales de las tierras de cultivo. Los “biofertilizantes”, o fertilizantes que utilizan microbios vivos del suelo para ayudar a las plantas a crecer, son una alternativa a los fertilizantes químicos, pero algunos de los microbios más útiles se secan y mueren en su envase, incluso antes de llegar al campo.
Modelo biologico
Los tardígrados, también conocidos como osos de agua, son animales microscópicos que pueden sobrevivir en las condiciones más extremas: se los puede congelar, hervir, exponer al vacío del espacio y someterlos a una presión seis veces mayor que la del fondo de la fosa de las Marianas, y sobrevivirán. También pueden sobrevivir décadas sin agua. En la mayoría de los seres vivos, la deshidratación hace que las paredes celulares colapsen, el contenido celular se cristalice y el organismo muera, pero no en el resistente tardígrado. Los científicos han descubierto que producen "organismos desordenados" únicos. s” que forman una especie de andamiaje alrededor de sus células para evitar que colapsen cuando el agua se evapora. También descubrieron que los tardígrados producen niveles bajos de trehalosa, un tipo de azúcar que se cree que evita que el interior de sus células (y las células de algunos otros organismos) se cristalice. De manera similar, la seda producida por los gusanos de seda contiene una proteína que se sabe que tiene regiones desordenadas, que no solo protegen contra la desecación sino que tienen el beneficio adicional de ser pegajosas.
Detalles de la innovación
Ivu Biologics ha desarrollado un nuevo biomaterial que recubre las semillas con biofertilizante que se libera en el suelo cuando se plantan. Aumenta el rendimiento de los cultivos hasta en un 50 por ciento y permite que los cultivos crezcan en suelos degradados, un problema cada vez más común que ha hecho que muchos campos que alguna vez fueron productivos sean inútiles. El material utiliza un tipo de bacteria que produce un fertilizante de nitrógeno y se encuentra de forma natural en el suelo sano. Sin embargo, cuando se extrae del suelo, normalmente se seca y muere, por lo que no se ha podido utilizar como fertilizante a gran escala que se queda en un estante hasta que se necesita. Ivu Biologics ha resuelto ese problema con un nuevo recubrimiento de semillas de tres partes: proteínas inspiradas en la seda, que evitan que las paredes de las células colapsen cuando el agua las abandona; trehalosa, un azúcar que se cree que ayuda a prevenir la cristalización del interior de las células cuando se deshidratan, y las bacterias beneficiosas que ayudan a las plantas a crecer. El recubrimiento es compatible con otros recubrimientos de semillas biológicos y químicos utilizados en la agricultura comercial, y también se puede aplicar como aerosol a las hojas.
Vídeo: Tardígrados y gusanos de seda: el secreto de la naturaleza para recubrir semillas de forma más inteligente
El factor humano
Augustine Zvinavashe, fundador y director ejecutivo de Ivu Biologics, se crió en una familia de agricultores de Zimbabue y solía trabajar en la granja de su abuela, lo que le valió el impulso de estudiar agricultura, en particular para desarrollar métodos sostenibles de cultivo de alimentos y, al mismo tiempo, aumentar el rendimiento de los cultivos. También atribuye su espíritu emprendedor a su infancia. “La agricultura implica muchas habilidades: aprendes a trabajar duro, a gestionar a las personas, a contar y a administrar el dinero”, dijo a Rebanada de MIT.
Mientras trabajaba en su doctorado en el MIT con el profesor Benedetto Marelli, cuya investigación reciente se había centrado en el uso de recubrimientos de proteína de seda para extender la vida útil de las semillas, el equipo decidió tratar de incorporar un biofertilizante al recubrimiento. Primero se centraron en las rizobacterias, que, al igual que los fertilizantes químicos, fijan el nitrógeno. El desafío era evitar que las delicadas rizobacterias se secaran hasta que se pudieran plantar las semillas. Zvinavashe estaba en su escritorio pensando cómo hacer esto cuando se dio cuenta de que algunos organismos, incluidos los tardígrados, sobreviven a la desecación con la ayuda del azúcar trehalosa. Lo habló con Marelli y lo agregaron a la fórmula. Funcionó, lo que llevó a Zvinavashe a una búsqueda para hacer avanzar la industria de los biofertilizantes y desarrollar la capacidad de entregar todo tipo de microbios beneficiosos al suelo agrícola a través de recubrimientos de semillas biodegradables.
Más información
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El Ray of Hope Acelerador apoya una cohorte anual de diez nuevas empresas de alto impacto inspiradas en la naturaleza que representan varios sectores y regiones que abordan los mayores desafíos ambientales y de sostenibilidad del mundo. El acelerador se basa en años de experiencia como Ray of Hope Prize. Creado en honor a Ray C. Anderson, fundador de Interface, Inc. y líder empresarial y de sustentabilidad, el premio de $100,000 Ray of Hope Prize (2020-2023) arrojó luz sobre las soluciones innovadoras inspiradas en la naturaleza que necesitamos para construir un mundo sostenible y resiliente. Ivu Biologics fue seleccionado como finalista para el premio 2023 Ray of Hope Prize.
