El objetivo es desarrollar prototipos de sustancias antifúngicas que los productores puedan utilizar de manera segura
UNAL/DICYT En la búsqueda de controladores biológicos que contrarresten el dañino accionar de Colletotrichum sp. y Fusarium sp., hongos que atacan respectivamente los cultivos de aguacate y maracuyá en Arauca, se confirma que microorganismos benéficos, como las bacterias marinas, impiden su proliferación. El objetivo es desarrollar prototipos de sustancias antifúngicas que los productores puedan utilizar de manera segura sin afectar el medioambiente.
Además de ricas y nutritivas, la “fruta de la pasión” y el “oro verde” representan un importante factor de desarrollo económico y social en Arauca y son una fuente de ingresos significativa para pequeños y medianos agricultores que diversifican la producción agrícola de la región, tradicionalmente dominada por la ganadería y los cultivos extensivos como el arroz y el maíz.
Sin embargo, Colletotrichum sp. y Fusarium sp., enemigos silenciosos de estos cultivos, representan una seria amenaza para el futuro de la producción. Mientras el primero provoca antracnosis, ataca hojas, tallos y raíces generando manchas y pudrición que debilitan la planta y afectan la calidad del fruto, el segundo genera la temida marchitez vascular, una especie de barrera que impide el flujo de agua y nutrientes hacia las hojas provocando su marchitamiento, y en casos severos la muerte de la planta.
Ante este escenario surge la ciencia como una aliada tanto para entender cuáles son y cómo actúan estos fitopatógenos como para buscar alternativas que permitan dar una solución eficaz y sostenible a la inquietante problemática. Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sedes Orinoquia y Bogotá, en alianza con la empresa Aitia Biotech, se dio a la tarea de indagar cuáles son los principales hongos enemigos del maracuyá y el aguacate, protagonistas de la cadena productiva frutícola de la región.
“Los hongos Colletotrichum sp. y Fusarium sp. alcanzan un estadio máximo de esporulación, lo que significa que están en su punto álgido de maduración y pueden causar la muerte de la planta”, explica la profesora Carolina Chegwin Angarita, de la Facultad de Ciencias de la UNAL, una de las investigadoras de la alianza BioAguaMara, y precisa que “por eso es importante buscar estrategias de control, dado que ellos tienen una gran destreza para reproducirse”.
Observación exhaustiva
En la etapa inicial del estudio se realizó una caracterización exhaustiva de ambos frutos sanos y enfermos. Para ello se realizaron extracciones con diferentes solventes, seguidas de un perfilado químico, con el que se identificaron y compararon distintos componentes para saber cómo se afecta el perfil ante la presencia del microorganismo.
Otra parte del trabajo consistió en evaluar la actividad antioxidante del maracuyá y del aguacate. Se trata de compuestos sintetizados por las plantas en sus diferentes partes(frutos, hojas, ramas, raíces, etc.) que les confieren características naturales, preservándolos, y que al ingerirlos protegen de manera amplia y eficaz la salud del consumidor, previniendo el desarrollo de enfermedades como cáncer y los procesos neurodegenerativos.
Los resultados mostraron que tienen gran potencial antioxidante, lo que los convierte en una fuente natural de gran valor para la salud y el desarrollo futuro de productos cosméticos, por ejemplo.
Una fase de la investigación consistió en realizar aislamientos de 20 hongos de aguacate y 9 de maracuyá. “Los microorganismos se pusieron en cajas de Petri en medio de cultivo PDS y se mantuvieron en oscuridad en una incubadora a 25 °C. Observamos que en entre 7 y 10 días ya habían invadido la caja”, relata la profesora. Así, se aislaron e identificaron mediante técnicas de microbiología molecular, idóneas para determinar aquellos presentes en los cultivos, lo cual incluyó la extracción de ADN y su secuenciación.
Estrategias para combatirlos
Además de encontrar los principales responsables de los daños en maracuyá y aguacate, los investigadores determinaron alternativas naturales que ayuden a controlar los hongos, para lo cual hoy se emplean diferentes fungicidas compuestos por productos químicos que, aunque son eficientes, son tóxicos y tienen implicaciones para la salud.
Una estrategia es el biocontrol, o control biológico, que se basa en el uso de microorganismos benéficos como las bacterias marinas, los hongos endófitos (viven dentro de los tejidos de las plantas sin causarles daño) y los hongos macromicetos (setas), enemigos naturales de los fitopatógenos, pues controlan su crecimiento y desarrollo sin afectar los cultivos.
En el estudio se mezclaron los buenos con los malos en una caja de Petri con medio de cultivo PDA, un escenario ideal de confrontación. “Observamos que en algunos casos el hongo fitopatógeno incluso crece sobre el otro microorganismo. En otras muestras vimos que cuando el microorganismo benéfico no se puede defender, produce compuestos diferentes durante el enfrentamiento”.
“Lo interesante de estos experimentos es que vemos cómo en el proceso los microorganismos benéficos crean una especie de barrera que permite que los dañinos sigan creciendo, lo que se conoce como “proceso de antibiosis” , señala la investigadora.
Por último, menciona que “aún trabajamos para identificar la bacteria que está desencadenando el efecto más interesante sobre Colletotrichum sp. y Fusarium sp. El resultado servirá para avanzar hacia una segunda fase de la investigación, en la que se materializarán prototipos de productos antifúngicos”.
“Esto implica ajustar las condiciones de cultivo para optimizar la producción de compuestos bioactivos y diseñar formulaciones adecuadas para aplicarlas en campo y en productos comerciales.
