Biofungicida bacteriano para control del hongo fitopatógeno Monilinia fructicola
La pudrición parda o Moniliasis producida por el hongo fitopatógeno Monilinia fructicola es una enfermedad que afecta a frutos de carozos (duraznos, nectarinos, damascos, ciruelos y cerezos) y puede aparecer durante la pre y/o poscosecha generando grandes pérdidas económicas debido a la pudrición de los frutos. La enfermedad está distribuida mundialmente y en Chile desde noviembre del año 2014 se encuentra bajo control oficial por estar presente en gran parte del territorio nacional. Su control actual está basado en el uso de fungicidas químicos, potencialmente tóxicos y de corta vida útil debido a la frecuente aparición de cepas resistentes del hongo, lo que obliga a realizar aplicaciones más frecuentes de fungicidas para un control eficiente, lo que incrementa la cantidad de residuos químicos presentes en los frutos.
Monilinia fructicola es un hongo fitopatógeno causante de la enfermedad llamada Moniliasis o pudrición parda que afecta a frutos de carozos (duraznos, nectarinos, damascos, ciruelos y cerezos), los síntomas asociados a la patología pueden aparecer durante la pre y/o poscosecha lo que genera grandes pérdidas económicas debido a la pudrición de los frutos. La enfermedad está distribuida mundialmente, ausente solo en Europa y en países como Turquía y Marruecos
Chile es el mayor exportador de carozos del hemisferio sur y uno de los más importante del mundo con productos líderes como la uva de mesa, arándanos y cerezas, es por ello mantener este patógeno bajo control es de fundamental y de estratégica importancia, más aún si se consideran aproximaciones innovadoras como la búsqueda y el desarrollo de alternativas basadas en el control biológico que permitirá agregar valor a la producción nacional al disminuir las pérdidas asociadas a la enfermedad
El control actual de la enfermedad se basa en la aplicación de fungicidas químicos potencialmente tóxicos para la salud humana y animal. Además, hace algunos años, se detectó la presencia de cepas de M. fructicola resistentes a varios funguicidas químicos que generaron grandes pérdidas en la producción de carozos en diferentes países como EE.UU (California, Georgia, Nueva York, Ohio y Nueva Jersey) el año 2003 y China (Beijing) en el año 2012. Dicha resistencia se debe a dos factores, por una parte, este hongo presenta una alta tasa de variabilidad genética y otra, por la constante utilización de pesticidas químicos que han realizado los agricultores en una temporada ejerce la presión selectiva que permite la aparición de variedades resistentes. A la fecha, en el territorio nacional no existen informes de aislados de M. fructicola con resistencia a fungicidas químicos, sin embargo, debido a los antecedentes recopilados en otros países es altamente probable que en Chile ocurra lo mismo, ya que se utilizan los mismos agentes para el control del hongo.
Otro inconveniente del sistema de control químico radica en que una vez cosechados, los frutos pueden contener residuos químicos tóxicos. Este punto representa una preocupación importante al momento de comercializarlos debido a que existe una tendencia cada vez mayor por parte de los consumidores a preferir frutos producidos mediante tecnologías libres de agroquímicos sintéticos. Adicionalmente, los mercados internacionales han comenzado a desarrollan nuevas normativas respecto a la presencia y cantidad residual de pesticidas en las frutas. Tal es el caso de la Unión Europea que en el año 2005 su legislación (EC No 396/2005) estableció el Límite Máximo de Residuos cercano a cero (0,01 mg/kg).
Como alternativas al uso de sustancias químicas sintéticas para el control enfermedades producidas por hongos fitopatógenos, han aparecido alternativas enfocadas en poscosecha que incluyen tratamientos de los frutos con vapor de agua, compuestos naturales y el uso de microorganismos como agentes de control biológico. Estos últimos suprimen el desarrollo del patógeno e incluyen hongos filamentosos, levaduras, bacterias, actino bacterias y actinomicetos que presentan propiedades biocontroladoras contra diversas especies plagas. En general los mecanismos de acción de la actividad supresora ejercida por los microrganismos controladores están dados por (i) competencia nutricional, (ii) parasitismo o (iii) secreción de metabolitos inhibitorios, como toxinas que limitan el crecimiento del fitopatógeno, lo inhiben o generan su muerte. La investigación sobre biocontroladores de fitopatógenos en el país, actualmente está enfocada principalmente en la búsqueda de alternativas de control para Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Fusarium spp., Erwinia carotovora, Phytophthora spp. y Pyrenochaeta lycopersici. Sin embargo, para M. fructicola esta área ha sido poco explorado lo que da a nuestra línea de investigación una clara ventaja competitiva a nivel nacional.
Este proyecto tiene como objetivo generar un biofungicida en base a microrganismos bacterianos para el control de M. fructicola. El principio activo del producto será una o varias cepas bacterianas nativas aisladas previamente en el laboratorio, identificadas y que no representen riesgo para la salud vegetal ni animal, ni de organismos benéficos presentes en el campo. Al mismo, tiempo serán capaces de intervenir e impedir el desarrollo del hongo en los frutos de carozos a nivel tanto de campo como en poscosecha.
La investigación inició con la evaluación de más de 200 aislados bacterianos, estos fueron analizados utilizando ensayos in vitro con el fin evaluar su capacidad de para impedir el desarrollo de M. fructícola. De los aislado que presentaron actividad antifúngica fueron seleccionados aquellos que una mayor eficiencia para el control del hongo y fueron identificados mediante el uso de técnicas microbiológicas, incluyendo tinción Gram, microscopía óptica y pruebas bioquímicas. Luego se aplicaron métodos moleculares como amplificación por Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR), para la posterior secuenciación de los productos generados y su análisis bioinformático. Con estos antecedentes fueron seleccionadas aquellas cepas que además del efecto buscado resultaran inocuas para plantas, animales y seres humanos.
Posteriormente, se llevó a cabo un ensayo preliminar como prueba de concepto para determinar la capacidad de protección en frutos contra M. frutícola. Para ello se realizó una herida en la superficie de durazno y se inoculó con una suspensión de 1 x 104 conidios/mL, luego se añadió una dilución bacteriana de 1 x 103 ufc/mL. Los resultados mostraron un efecto protector de las bacterias en los frutos contra el patógeno, adicionalmente las bacterias no generan daño visible en el fruto.
La ejecución de proyecto permitirá llevar la investigación a un nivel más avanzado donde esperamos generar una formulación preliminar o prototipo funcional que contenga como principio activo una o varias de las cepas bacterianas aisladas y evaluadas (que no representen riesgo para la salud vegetal ni animal). Se llegará a probar mediante bioensayos en frutos nivel de laboratorio y pruebas de campo, la eficiencia y funcionalidad del prototipo.
