Commercial-scale nitrogen-modified atmosphere for the disinfestation of soft wheat stored in big bags
Este estudio demuestra que un tratamiento de atmósfera modificada con nitrógeno a escala comercial a 40 °C durante 3 días logra eficazmente la mortalidad del 100 % de las plagas del trigo blando, incluyendo los estadios inmaduros más tolerantes de *Ephestia kuehniella*, al combinar un modelo de difusión validado con bioensayos para optimizar los protocolos de desinsectación.
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Mantener segura la cadena de suministro mundial de alimentos es una batalla constante librada en graneros y almacenes de todo el mundo. Una vez que se cosechan cultivos como el trigo, estos no se quedan simplemente quietos; se convierten en objetivos para una serie de insectos que pueden devorar existencias enteras de grano. Durante décadas, la defensa principal contra estas plagas ha sido el uso de aerosoles y gases químicos, pero estos métodos son cada vez más problemáticos. Muchas poblaciones de insectos han desarrollado resistencia a los productos químicos comunes, y existe una creciente demanda mundial de alimentos libres de residuos tóxicos. En respuesta, los científicos han recurrido a una idea más simple y antigua: eliminar el aire que los insectos necesitan para respirar. Al reemplazar el oxígeno en un espacio de almacenamiento con nitrógeno, un gas que constituye la mayor parte de nuestra atmósfera pero que es inofensivo para los humanos, los investigadores pueden crear un entorno donde las plagas no puedan sobrevivir. Este enfoque se conoce como atmósfera modificada y, aunque ha funcionado bien en grandes silos de almacenamiento rígidos, su eficacia en los contenedores flexibles, similares a bolsas, utilizados por la industria moderna, ha sido una incógnita.
Un equipo de investigadores de Grecia y Turquía se propuso responder a esta pregunta probando el tratamiento con nitrógeno a gran escala utilizando trigo blando almacenado en grandes bolsas flexibles, a menudo llamadas "big bags". Estas bolsas son un elemento básico del almacenamiento industrial porque son fáciles de mover y apilar, pero su forma y densidad dificultan saber si un tratamiento de gas llega a cada rincón. Los científicos colocaron bolsas de trigo dentro de una gran cámara comercial y bombearon nitrógeno de alta pureza para desplazar el oxígeno. Luego, introdujeron tres tipos diferentes de plagas de productos almacenados en el trigo: el gorgojo del arroz, que se entierra dentro del grano; el escarabajo rojo de la harina, que se alimenta del exterior; y la polilla de la harina mediterránea, cuyas larvas son famosas por dañar los productos de grano procesados. Los investigadores probaron estos insectos bajo dos temperaturas diferentes, 32 °C y 40 °C, y durante dos periodos de tiempo distintos, dos días y tres días, para ver qué combinación eliminaría con éxito a las plagas y detendría su reproducción.
Los resultados mostraron una clara división entre los escarabajos y la polilla. Los escarabajos adultos, tanto el gorgojo del arroz como el escarabajo rojo de la harina, resultaron ser altamente vulnerables al tratamiento con nitrógeno. Independientemente de la temperatura o de cuánto tiempo estuvieran expuestos, todos y cada uno de los escarabajos adultos murieron dentro de la ventana de dos o tres días. Además, ninguno de los escarabajos supervivientes pudo producir descendencia, lo que significa que el tratamiento detuvo eficazmente la recuperación de la población. La situación fue más compleja para la polilla de la harina mediterránea. Aunque las polillas adultas morían de forma tan fiable como los escarabajos, sus etapas inmaduras —huevos y larvas— eran mucho más resistentes. A la temperatura más baja de 32 °C, incluso extendiendo el tratamiento a tres días, no se logró matar a todos los huevos y larvas; muchos sobrevivieron y dieron lugar a nuevas generaciones. Sin embargo, cuando los investigadores elevaron la temperatura a 40 °C, el tratamiento resultó altamente eficaz también contra estas etapas más resistentes, matando a casi todos ellos en tan solo dos días.
Para asegurar que los insectos colocados cerca de la superficie de las bolsas fueran verdaderamente representativos de lo que ocurría en el interior profundo, el equipo utilizó una simulación informática para rastrear cómo se movía el nitrógeno a través del trigo. El modelo confirmó que, si bien el gas llegaba al centro de la bolsa un poco más lento que a la superficie, la diferencia era pequeña y toda la bolsa presentaba un nivel de oxígeno uniformemente bajo mucho antes de que terminaran los periodos de tratamiento. Esto significó que la supervivencia de las larvas de la polilla a la temperatura más baja no se debió a que el gas no lograra alcanzarlas, sino a que esas etapas de vida específicas son naturalmente más tolerantes a las condiciones de bajo oxígeno. El estudio concluye que, si bien el nitrógeno es una herramienta poderosa para la desinsectación del trigo almacenado, el protocolo debe adaptarse a la plaga más resistente presente. Para una mezcla de escarabajos y polillas, el método más fiable es mantener la temperatura de almacenamiento a 40 °C durante tres días, una combinación que garantiza el control total en todas las etapas de vida y evita cualquier infestación futura.
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