Las propiedades dependientes de la estructura de aleloquímicos del trigo
Los sistemas contemporáneos de producción de plantas se sustentan en el uso de productos químicos que sirven de protección contra enfermedades, insectos y malezas. Ese uso tan abundante de pesticidas sintéticos ha suscitado inquietud con respecto a los residuos químicos que van a parar al medio ambiente y, especialmente, al desarrollo de la resistencia a los pesticidas de los organismos afectados. La mejora y el aprovechamiento de los productos químicos producidos por las plantas como defensas se presenta como planteamiento alternativo que está atrayendo la atención de un número creciente de científicos. El proyecto FATEALLCHEM se proponía evaluar las posibilidades de aprovechar las propiedades alelopáticas del trigo en sistemas de agricultura convencional y ecológica estudiando los efectos deseados y no deseados. Con este propósito, investigadores del Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri desarrollaron un marco en el que evaluar la toxicidad de los aleloquímicos y que se fundamenta en modelos que predicen su actividad biológica a partir de información estructural. Se formularon QSAR («relaciones cuantivativas estructura-actividad») basándose en la presunción de que existe una relación cuantitativa entre la estructura molecular de los compuestos y sus propiedades biológicas, químicas y físicas. La primera fase consistió en formar un corpus de datos de más de cien pesticidas sintéticos similares a la estructura de aleloquímicos. A partir de diversas fuentes, se recopilaron los valores de toxicidad de diversas especies, como las dafnias, la trucha y los patos. Utilizando el programa Codessa y haciendo un análisis comparativo de campos moleculares, se calcularon unos descriptores moleculares que caracterizan matemáticamente su comportamiento fisicoquímico. En la fase de desarrollo del marco de modelización, se aplicaron diferentes técnicas con las que extraer la información más relevante, oculta en algunos casos. A pesar de que su rendimiento es inferior, se observó que las redes neurales del tipo GMDH («manejo de datos con método de grupos») basadas en descriptores químicos son más generales y aplicables a estructuras heterogéneas. Con los descriptores del análisis comparativo de campos moleculares se siguió un planteamiento distinto: el algoritmo PLS («regresión parcial por mínimos cuadrados») indicó los procesos del metabolismo molecular de la toxicidad alelopática. Además, la comparación de estos métodos deparó información importante que permite comprender el mecanismo de toxicidad y acción de los aloquímicos. Los investigadores desean encontrar un socio con quien proseguir la validación de los modelos QSAR a fin de comprobar su idoneidad para predecir con suficiente precisión la toxicidad de compuestos nuevos.
