Periódico Alma Máter

La parte del cafeto intervenida se cubre y se evalúa pocos días después. Foto: cortesía Grupo de Coloides

Uno de los mayores temores de los caficultores es la broca, un insecto diminuto que perfora los granos y genera pérdidas anuales calculadas en unos 500 millones de dólares en todo el mundo. Y aunque en Colombia hay cada vez especies de la planta de café más resistentes a esta y otras plagas, combatir el daño que causa este escarabajo se mantiene como una prioridad para el gremio. 

Por años se ha buscado reducirla mediante el uso de insecticidas químicos o con especies depredadoras —control biológico—, pero en años recientes, luego de dos décadas de investigación, en la Universidad de Antioquia se descubrió que la mejor herramienta para combatirla está en la misma planta del café. 

«Desde 1999, cuando creamos el Grupo de Investigación Coloides —de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales— tenemos una línea de estudio sobre formulación de pesticidas botánicos, para las plagas que afectan los cultivos comerciales del país», dijo Herley Casanova Yepes, coordinador del equipo y profesor del Instituto de Química. 

Inicialmente se hicieron emulsiones a partir de la nicotina, un insecticida de origen natural, con la que se trabajó durante unos cuatro años, pero fue descartada por su alta toxicidad, que afecta no solo a insectos dañinos para los cultivos comerciales, sino también a algunos mamíferos, entre ellos los seres humanos. Esto despertó el interés del grupo por otros alcaloides, entre ellos la cafeína, que es muy poco tóxica, y la bromelina, para hacer los pesticidas. 

«Con la cafeína experimentamos en varios cultivos comerciales para combatir la mosca blanca o los áfidos —que se cuentan entre las plagas más extendidas en la agricultura mundial—. Y vimos que había también una oportunidad para trabajar con el café. En principio, fue un trabajo muy solitario», anotó Casanova, quien agregó que en 2004 colectaron los primeros granos de café con broca y para 2006 lograron los primeros resultados, gracias a que se demostró que el oleato de cafeína era efectivo contra la broca. 

El oleato de café es un coloide, es decir, una emulsión del extracto del alcaloide principal de la planta, la cafeína, sobre una base de aceite obtenida de semillas del cafeto. Esta combinación actúa como un insecticida natural contra la broca y no obliga a detener la recolección de la cosecha durante un tiempo, como sucede con otros pesticidas. 
 

De pequeña a mediana escala 
 

En 2007 los investigadores publicaron un artículo en el Journal of Agricultural and Food Chemistry y esto les abrió la puerta para trabajar de la mano con el Centro Nacional de Investigaciones de Café —Cenicafé—, adscrito a la Federación Nacional de Cafeteros, y proponer una investigación, que fue aprobada y recibió fondos por parte de Colciencias. 

«En un comienzo los entomólogos de Cenicafé dudaban y nos dijeron que estábamos equivocados, porque ellos habían hecho estudios que mostraban que la broca evolucionó para tolerar la ingesta de cafeína y no veían por qué esta, en forma de emulsión, fuese capaz de eliminar ese insecto, pero nos abrieron las puertas para un nuevo proyecto de investigación», recordó el coordinador del Grupo de Coloides 

Entre 2009 y 2010, durante la investigación en ambientes controlados en la UdeA y en la sede de Cenicafé, en Chinchiná, Caldas, el grupo elaboró las emulsiones y unas microcápsulas de oleato de cafeína, que fueron aplicadas en los «cultivos» de broca que tiene la Federación de Cafeteros en ese municipio.  

«En los bioensayos se comprobó una alta efectividad del pesticida en el control de la broca: en el método tradicional con agua, la mortalidad del insecto era del 20%, pero con nuestra emulsión fue del 50% al 55% para ese momento», afirmó Casanova Yepes. 

Tatiana Restrepo, docente de Investigación en el Instituto de Química y también integrante del Grupo de Coloides, realizó el proceso de análisis por microscopía electrónica, es decir, a través de un aparato de alta magnificación hizo seguimiento a la interacción entre el producto sobre el diminuto insecto. «Necesitábamos mirar el efecto del oleato de cafeína sobre la broca en diferentes concentraciones. Observamos en escala micro qué le sucedía al insecto en cada formulación del pesticida, para ver cómo se afectaba su morfología, el exoesqueleto, las modificaciones, y pudimos ver que se presentaba una disecación», precisó la experta. 

Casanova precisó que el producto destruye el exoesqueleto del insecto, así como sus patas y mandíbulas en el transcurso de 24 horas. Pasados dos días se lograron mortaliudades superiores al 80 % de los insectos en contacto con la formulación y luego de cinco días la mortalidad fue superior al 94 %. 

En 2012 Colciencias aprobó un nuevo proyecto al equipo de Coloides, que empezó a desarrollarlo en 2014 gracias a la alianza estratégica entre la compañía Sumicol —que presta servicios a diferentes industrias en el campo de materiales y químicos— y la UdeA, de la cual surgió la spin-off Nexentia. Las spin-off son empresas de base tecnológica derivadas de otras entidades, las cuales ofrecen productos y servicios basados en resultados de investigación y desarrollos protegidos por derechos de propiedad intelectual, en este caso de la Universidad de Antioquia, y con los cuales se pueden obtener regalías por su licenciamiento. 

 «Pasamos de pruebas de laboratorio, que fue lo que hicimos en el proyecto anterior, a un proyecto mayor, en el que la producción de la emulsión pasó de gramos a kilogramoss y la aplicación se hizo sobre cultivos comerciales de Cenicafé en el departamento de Caldas», explicó el investigador. 

El proyecto duró cuatro años y de esta manera se comprobó que el oleato de cafeína es capaz de controlar la broca en condiciones reales. Esto motivó a los investigadores de Coloides a buscar la patente para el producto. De igual manera, se hizo una publicación colectiva en la revista científica Agronomy en junio pasado. 

«Se demostró que el oleato de cafeína es efectivo contra la broca, que es un insecticida interesante desde el punto de vista de control biológico, aunque resulta más costoso que lo que actualmente se usa en el mundo para el control de este insecto en los cultivos de café, pero este es muy limpio, su toxicidad en los humanos es posiblemente muy baja, casi ni existe, y es biodegradable, con lo cual no se generan barreras para las exportaciones. 
 

A la izquierda, broca sin tratamiento y a la derecha un insecto muestra los efectos de la aplicación del oleato de cafeína. Foto: cortesía Grupo de Coloides

Pioneros en la materia 
 

Hasta que se hizo la publicación en el Journal of Agricultural and Food Chemistry, en septiembre de 2007, no se había registrado en estudios e investigaciones científicas en el mundo el potencial insecticida de la cafeína ni del oleato de cafeína, y desde entonces el trabajo del Grupo de Coloides ha sido mencionado y citado en decenas de publicaciones académicas especializadas. 

Luego, con los estudios realizados con Cenicafé entre 2009 y 2010, y el desarrollo logrado con los cafeteros y Sumicol y Nexentia entre 2014 y 2018, este equipo de investigación, junto con sus asociados, solicitó en 2019 una patente del producto a la Superintendencia de Industria y Comercio, al producto denominado Concentrados emulsificables que comprenden un sistema sobresaturado de cafeína, ácidos grasos y surfactantes que presentan actividad insecticida. 

Aunque la formulación del producto está lista, y en la actualidad su efectividad es superior al 90% sobre cultivos de café afectados por la broca y también con amplio potencial para combatir otros insectos presentes en el aguacate, todavía no está disponible en el mercado, pero los investigadores confían en que, en el mediano plazo, esto se pueda materializar.