Nanotubos en las plantas

Los nanotubos de carbono son estructuras microscópicas con forma de macarrón. Estas moléculas tienen características especiales (gran flexibilidad, enorme resistencia a la tensión y máxima relación longitud:diámetro) y se ha estudiado su aplicación en ciencia de materiales, en electrónica, en óptica, en la construcción, para fabricar chalecos antibalas, son buenos conductores térmicos y tienen propiedades electrónicas únicas. Son considerados uno de los desarrollos industriales más prometedores del siglo XXI. Ahora se empiezan a explorar sus posibilidades en los sistemas biológicos. En esta página se puede ver la secuencia temporal  de descubrimientos y aplicaciones de los nanotubos, con algunos videos espectaculares.

El grupo de investigación de Sabyasachi Sarkar en el Instituto Indio de Tecnología de Kanpur ha desarrollado un método para disolver nanotubos de carbono en agua. Las plantas pueden tomarlos a través de las raíces sin que se observe un daño tisular. De hecho, regando semillas de garbanzo con una disolución de nanotubos se ha visto que las plantitas incrementan el crecimiento de su raíz y la absorción de agua y duplican la longitud del brote. Se piensa que esta técnica puede ayudar a los agricultores a aprovechar el agua en los cultivos de zonas desérticas y a conseguir mejores cosechas. Según Sarkar “Los canales [de nanotubos] se pueden extender hasta las partes superiores de la planta y generan un mejor aprovechamiento del agua y los micronutrientes, consiguiendo un crecimiento saludable”.
Parece que el abonado con nanotubos también puede ser útil para utilizar las plantas en estrategias de biorremediación: es decir limpiar tierras afectadas por vertidos químicos tóxicos. Los canales de nanotubos absorben rápidamente iones como el cadmio. Según Sarkar “Así, si alguien quiere librarse de iones tóxicos de un suelo contaminado, la terapia con plantas puede absorberlos.”

Mariya Khodakovskaya y Alexandru Biris de la Universidad de Arkansas habían demostrado que nanotubos insolubles podían aumentar el crecimiento de las plántulas de tomate. Los nanotubos conseguían esto rompiendo la testa, la cubierta de la semilla, lo que facilitaba la entrada del agua y aceleraba la germinación. Parece que los nanotubos solubles en agua no perforan las paredes celulares sino que se extienden a través del xilema, los canales de agua (savia bruta)  de la planta. No todo es positivo: otro estudio ha demostrado que los nanotubos facilitan la entrada de sustancias contaminantes dentro de la planta, lo que puede dificultar su degradación. Las sustancias polucionantes que están sobre una planta son más fáciles de destruir que las que están dentro de ella.
Algunos investigadores han mostrado su preocupación sobre el uso en agricultura de un material cuyos posibles riesgos no están bien aclarados. Un estudio dirigido por Alexandra Porter de la Universidad de Cambridge mostraba que los nanotubos de carbono pueden entrar en las células humanas y acumularse en el citoplasma, hasta que terminan causando la muerte de la célula. Estudios en roedores han mostrado que los nanotubos pueden causar inflamación, granulomas, fibrosis y cambios bioquímicos en los pulmones. El mercado mundial de nanotubos crece un 25% anualmente. Bayer Material Science decidió el año 2009 invertir 22 millones de dólares en la construcción de la mayor fábrica de nanotúbulos del mundo, con una producción anual de 200 toneladas, en Leverkusen (Alemania). Parece evidente que los nanotubos son un nuevo producto tecnológico con enormes posibilidades pero su efecto en las plantas y en los demás seres vivos debe ser cuidadosamente valorado antes de su empleo indiscriminado.