La investigación del grupo de Control Biotecnológico de Plagas de la Universitat de València pretende optimizar las estrategias de Gestión Integrada diseñadas para el control de plagas de interés agronómico. La financiación del grupo se apoya en proyectos y contratos de investigación financiados por entidades públicas y privadas. Trabajamos concretamente en tres líneas de investigación, cuyos objetivos se resumen a continuación:
- Estudio de las bases genéticas y bioquímicas de la resistencia a plaguicidas para retrasar su aparición y evitar el fenómeno de la resistencia cruzada.
- Desarrollo de nuevos bioinsecticidas: Ampliación del espectro de acción conocido de B. thuringiensis y búsqueda de nuevos virus entomopatógenos.
- Interacción insecto-patógeno: Identificación de los mecanismos implicados en la respuesta a patógenos.
Desde los años 80 del siglo pasado la calidad ambiental ha ido ganando interés en el ámbito científico siendo un reto desarrollar herramientas para conocer y evaluar las implicaciones de los efectos negativos de la acción antrópica sobre la biosfera, a la vez que se asegura un desarrollo sostenible.
La actividad investigadora del grupo se centra desde entonces en el estudio de los mecanismos y las respuestas desencadenados por agentes físicos y químicos en los animales, con el objetivo de su aplicación en varios contextos: en el desarrollo de nuevos pesticidas, en la evaluación de las respuestas de los animales ante el calentamiento global, en la evaluación de la toxicidad de los contaminantes ambientales, en la caracterización ecofisiológica de especies plaga e invasoras así como en el desarrollo y optimización de biomarcadores indicativos de la salud y bienestar animal.
El grupo utiliza metodologías especializadas en la realización de bioensayos con sustancias de interés agroquímico (pesticidas) y medioambiental en diferentes especies de insectos así como en animales dulceacuícolas y marinos (peces, crustáceos y moluscos). Los agentes y problemas ambientales que investiga el grupo incluyen pesticidas, metales, productos farmacéuticos, nanopartículas, nano y microplásticos, aumento de temperatura en relación con el calentamiento global, así como especies animales invasoras. Para ello se llevan a cabo estudios en que se emplean variadas metodologías que incluyen exposiciones de los animales a tóxicos mediante vía ectópica, alimenticia, aérea, o en medio acuático, todo ello en condiciones controladas.
También se desarrollan estudios en el medio natural. Se llevan a acabo estudios de toxicocinética, así como de evaluación de parámetros fisiológicos (reproducción, nivel de reservas energéticas, osmolalidad, metabolitos plasmáticos), bioquímicos (daño oxidativo, defensas antioxidantes, nivel de metalotioneína, actividades de enzimas de biotrasformación) o mediante la utilización de tecnologías omicas. El grupo colabora con grupos de investigación españoles y extranjeros en la realización de trabajos conjuntos, también participa activamente en congresos internacionales mediante su asistencia y su organización.
El presente grupo de investigación desarrolla investigaciones teóricas y aplicadas articuladas sobre tres campos de estudio: el sector privado de carácter social, la innovación social y las políticas públicas. Si bien las investigaciones realizadas tienen una centralidad en la economía, los proyectos y colaboraciones son de carácter interdisciplinar y transdisciplinar. Así, colabora regularmente con asociaciones científicas como CIRIEC, con institutos de investigación universitarios como IUDESCOOP, con administraciones públicas como el Comité Económico y Social Europeo y el Ministerio de Trabajo del Gobierno de España y con asociaciones empresariales y entidades sociales como la Plataforma del Tercer Sector de España, CEPES y Social Economy Europe.
Desarrolla cinco actividades científico-técnicas:
- Investigación básica basada en el desarrollo de conocimientos sobre Economía Social, Tercer Sector, Cooperativismo, Empresas Sociales, Economía del Bien Común y colaborativa. Contribuye a desarrollar construcciones teóricas explicativas de la lógica de estos fenómenos privados de marcado carácter social.
- Investigación básica sobre la innovación social desplegada desde la sociedad civil y desde los sistemas territoriales de innovación y producción. Especial atención se presta a los sistemas territoriales de innovación basados en cooperativas, como el grupo de cooperativas de Mondragón y el grupo cooperativo agrario Anecoop.
- Investigación sobre las políticas públicas sociolaborales con especial atención a las políticas presupuestarias y a aquellas dirigidas a las cooperativas y al tercer sector social. Se analizan las medidas de política económica, las estructuras de apoyo, las nuevas medidas de regulación ligadas al despliegue de servicios de bienestar social como son las cláusulas sociales, la política social dirigida a ONG (asociaciones y fundaciones) sociales, de la cultura y del deporte. Finalmente se evalúan desde la perspectiva económica las políticas dirigidas a las cooperativas, sociedades laborales y otras entidades sociales como los Centros Especiales de Empleo y las Empresas de Inserción. La comparación se realiza desde la perspectiva multinivel (regional, estatal y de la Unión Europea).
- Formación investigadora de jóvenes investigadores en ciencias sociales y económicas, a través del programa de doctorado oficial en economía social perteneciente al instituto de investigación IUDESCOOP de la Universitat de València, y en el que los miembros de este Grupo son especialmente activos asumiendo incluso la coordinación del programa. Colaboración con otros jóvenes investigadores del resto de España y del extranjero dinamizando la red REJIES - de jóvenes investigadores en economía social.
- Fomento de recursos estratégicos ligados a la investigación en materia de economía social, economía y ciencias sociales, participando activamente en el desarrollo de revistas científicas en su edición/coordinación, en la dirección de un centro de documentación especializado en economía social y ciencias sociales como es el CIDEC de la Universitat de València y en la articulación sistematizada de una red de grupos de investigación interuniversitarios de toda España a través de la red RedEnuies, que incluye 21 centros, cátedras de empresa e institutos universitarios de sendas universidades.
La actividad investigadora y de fomento de la investigación de los miembros de este grupo tiene más de 25 años de historia.
Difracción de haces de ondas electromagnéticas
Resumen: Se estudia teórica y experimentalmente la difracción de haces de ondas electromagnéticas. El análisis teórico consiste en aplicar el método del espectro angular y el método de simulación numérica FDTD. Se estudia la respuesta en frecuencia y la distribución angular del campo difractado. Se hace uso de medidas de campo cercano plano en cámara anecoica.
Campos de aplicación:
- Minimización de respuesta al radar.
- Análisis no destructivo mediante campos electromagnéticos.
- Propiedades de propagación-dispersión y radiocomunicaciones.
Medidas de dispositivos pasivos y antenas de microondas
Resumen: Las antenas y dispositivos de microondas deben diseñarse para cada aplicación específica: Respuesta en frecuencia y polarización, ganancia y diagrama de radiación en caso de antenas. Por ejemplo: Restricciones de tamaño, prestaciones con independencia del entorno, aspecto agradable al usuario y bajo costo. Una parte muy importante del proceso de diseño de prototipos son las medidas. Las medidas se realizan en cámara anecoica con analizador de redes vectorial 45MHz-110GHz. Las medidas se pueden efectuar en campo lejano, o en campo cercano para antenas grandes o reflectores, haciendo la transformación campo cercano- campo lejano.
Campo de aplicación:
- Desarrollo de antenas.
- Radiocomunicaciones.
- Calibración de equipos de radiofrecuencia.
Electromagnetismo Computacional
Resumen: Se resuelven las ecuaciones de Maxwell numéricamente para tener en cuenta condiciones de contorno y materiales complejos. Se utiliza la técnica de Diferencias Finitas el el Dominio del Tiempo (FDTD), métodos espectrales y técnica de la Matriz de Línea de Trasmisión (TLM), el uso de varias técnicas en el análisis de una estructura electromagnética permite garantizar la veracidad de los resultados, especialmente para el desarrollo de prototipos. Se hacen uso de técnicas de procesado, optimización y clasificación como las redes neuronales.
Campo de aplicación:
- Diseño de dispositivos de Radiofrecuencia: Antenas y otros elementos pasivos de radiofrecuencia.
- Simulación de problemas de propagación, penetración, difusión y dispersión de ondas electromagnéticas.
- Estudio del comportamiento electromagnético de estructuras complejas: Electromagnetismo de atmósferas planetarias.
Medidas de campo electromagnético ambiental
Resumen: Se efectúan medidas de campos electromagnéticos ambientales. Medidas de radiofrecuencia asociadas a los sistemas de comunicación inalámbrica. Medidas de campo electromagnético de origen natural. Medidas de campo geomagnético terrestre. Medidas de campos de baja frecuencia asociados a cableado de red, cableado de alta tensión y transformadores. Apantallamiento de campos electromagnéticos. Realización de mapas de campo electromagnético de origen natural y artificial.
Campo de aplicación:
- Evaluación de la contaminación electromagnética.
- Salud ambiental.
- Minimización de la contaminación electromagnética.
Logística y tratamiento de la Biomasa
Resumen: En el entorno de la Albufera se generan alrededor de 280.000 Toneladas de biomasa. Su aprovechamiento no sólo implica un reto medioambiental, también económico. El estudio de su aprovechamiento, la logística, y el uso de tratamientos electromagnéticos permitiría no solo reducir emisiones a la atmósfera, también generar actividad económica a nivel local y reducir importaciones de materias primas.
Campo de aplicación:
- Agroeconomía.
- Energía.
- Reciclaje.
El grupo dedica su investigación a variados aspectos de la biología de insectos y puede abordar cualquier tema general de la Entomología. En el campo de la morfología se abordan cuestiones básicas relativas a la forma y función de estos organismos. Se incluyen aquí cuestiones como la morfología de las glándulas del veneno en avispas parásitas y la estructura y función de los órganos sexuales en mariposas y polillas, incluidos aspectos de selección sexual. En el campo de la taxonomía se trabaja en grupos como Homoptera, Hymenoptera, Lepidoptera y Diptera, abordando el problema de la identificación, taxonomía y filogenia tanto desde el punto de vista morfológico como molecular. En el campo de la ecología se tratan aspectos como son las relaciones huésped-parasitoide en avispas (bracónidos y calcídidos) o la dinámica poblacional de mariposas. En la Entomología aplicada se abordan aspectos como detección e identificación de plagas, estudio de sus ciclos biológicos, uso de insectos útiles en el control biológico (bioensayos de compatibilidad con el uso de insecticidas) o insecticidas biorracionales y uso de feromonas en el control biológico.
Son especialmente notables los aspectos relacionados con las poblaciones de culícidos y cucarachas. Se trabajan también aspectos relacionados con la conservación de fauna como es la generación de listas rojas, estudios de fauna amenazada y microreservas y la conservación de mariposas protegidas.
El grupo de Genética Bioquímica y Molecular del Departamento de Genética de la Universitat de València hemos centrado nuestra actividad investigadora en el ámbito de la protección vegetal. El desarrollo sostenible, particularmente en agricultura, se reconoce hoy en día como un objetivo común prioritario para la humanidad. El uso de agroquímicos, específicamente de plaguicidas, está siendo limitado y se están llevando a cabo grandes esfuerzos en I+D+I para encontrar y seleccionar nuevos productos insecticidas biológicos que causen menos daño al ecosistema que los insecticidas químicos, y también el desarrollo de tratamientos inductores de las defensas de las plantas basados en compuestos naturales, como alternativa al uso masivo de productos sintéticos. Además, la posibilidad de una detección temprana de condiciones de estrés biótico y abiótico en plantas, permitiría prevenir importantes pérdidas de cultivos de interés y disminuir la dependencia de plaguicidas.
Nuestra investigación se concreta en tres líneas básicas:
1. Modo de acción de las toxinas de Bacillus thuringiensis (Bt) en diferentes insectos plaga.
Los bioinsecticidas y cultivos transgénicos basados en Bt, que son inocuos para el medio ambiente y la salud, constituyen una alternativa viable de control biológico.
La patogénesis de Bt radica principalmente en las proteínas insecticidas producidas durante la esporulación de la bacteria, que se ha descrito que ejercen su acción insecticida a través de un mecanismo que comprende diferentes pasos. Nuestra investigación está enfocada a conocer las bases moleculares del modo de acción de las toxinas de Bt y de su especificidad en los diferentes órdenes de insectos con el fin de utilizar el conocimiento adquirido en el diseño racional de toxinas mejoradas para generar insecticidas más seguros y potentes y abordar los problemas que pueden comprometer el uso y eficacia de Bt en el campo, como son el espectro insecticida o la aparición de resistencia.
2. Mecanismos naturales de defensa de las plantas frente al ataque por patógenos.
El ácido hexanoico (Hx) es un compuesto natural que actúa como inductor de las defensas de las plantas mediante un mecanismo de priming, con un posible amplio espectro de acción. El hallazgo inicial de que el Hx protege a las plantas de tomate contra el hongo Botrytis cinérea, propició extender su uso a otros patosistemas y la obtención de una patente para el uso de ácidos monocarboxílicos de cadena corta para proteger a las plantas frente a distintos estreses. Dicha invención se comercializa en la actualidad con el nombre de Induct.
Nuestra investigación está enfocada a estudiar el mecanismo molecular subyacente al proceso de priming por Hx mediante la identificación de nuevas proteínas a través de análisis proteómicos masivos y dirigidos. Además, estamos interesadas en analizar el efecto del tratamiento con Hx como potenciador de la acción de las toxinas de Bt y la incorporación de este inductor de las defensas de las plantas en las estrategias de control integrado de plagas.
3. Detección temprana de estrés en plantas.
La detección temprana del estado de estrés en cultivos de interés agronómico, es crítica para una protección vegetal eficiente que permita minimizar pérdidas y optimizar tratamientos.
Nuestra investigación en este ámbito se centra en la caracterización de perfiles de biomarcadores generales de estrés o biomarcadores de estreses específicos en plantas de tomate, en respuesta a estreses de carácter biótico o abiótico mediante dos aproximaciones: i) análisis de expresión de genes implicados en mecanismos de defensa frente a estrés biótico identificados en análisis transcriptómicos previos; ii) identificación a nivel genómico de miRNAs por secuenciación masiva, que por una parte pueden servir como biomarcadores propiamente, y por otra, permitirán descubrir nuevos genes diana implicados en respuesta estrés y aportar información sobre los procesos de regulación génica de los mismos.
El estudio del metabolismo está emergiendo como una área central de la biología vegetal debido al interés creciente por temas como el aumento de la producción agrícola, la bioenergía, la explotación de la biodiversidad química de las plantas o la obtención de fitonutrientes. La manipulación del metabolismo vegetal para conseguir algunas de las aplicaciones mencionadas, necesita en primer lugar tener un conocimiento preciso del funcionamiento de las rutas metabólicas y de las redes que las conectan.
Nuestra investigación se centra en caracterizar funcionalmente rutas del metabolismo primario vegetal combinando aproximaciones de tipos metabolómico, bioinformático, proetómico y genómico. Además, tratamos de dilucidar las redes metabólicas que conectan las distintas rutas y como interaccionan con el desarrollo de las plantas. En este momentos estamos interesados en el estudio de rutas metabólicas plastidias como la ruta glicolítica o la ruta fosforilativa de biosíntesis de serina.
