Investigadoras de la FAUBA y el Conicet lograron degradar ácido fusárico y recuperar el desarrollo normal de plántulas de cebada expuestas a esta micotoxina
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadoras de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires y del Conicet aislaron en Argentina una bacteria del suelo capaz de degradar el ácido fusárico, una micotoxina producida por hongos del género Fusarium. El equipo también consiguió revertir experimentalmente los efectos de la sustancia sobre el desarrollo de plántulas de cebada.
La cepa pertenece al género Burkholderia y fue estudiada por especialistas del Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales, dependiente de la FAUBA y el Conicet. El hallazgo abre una línea de trabajo para crear tratamientos biológicos más específicos, aunque todavía no existe un producto comercial disponible para los agricultores.
Jimena Ruiz, investigadora del INBA y docente de Microbiología de la FAUBA, explicó que la bacteria utiliza el ácido fusárico como única fuente de carbono, nitrógeno y energía. Esta capacidad permite que el microorganismo transforme y aproveche una sustancia tóxica para las plantas.
El ácido fusárico favorece el daño causado por Fusarium
Los hongos del género Fusarium viven en suelos de numerosas regiones agrícolas y algunas especies pueden infectar raíces, tallos, hojas y órganos reproductivos. Las consecuencias incluyen marchitez, podredumbre, menor rendimiento y contaminación de los productos cosechados.
Fusarium oxysporum afecta a diferentes especies vegetales y su capacidad patógena se relaciona, entre otros factores, con la producción de ácido fusárico. Esta micotoxina daña células vegetales y puede inhibir el crecimiento de las raíces y de la parte aérea durante las primeras etapas de desarrollo.
El problema presenta características diferentes según la especie del hongo, el cultivo y la toxina implicada. En maíz, por ejemplo, la pudrición de la mazorca causada por Fusarium graminearum puede estar acompañada por deoxinivalenol y zearalenona. El estudio argentino, en cambio, se concentró específicamente en el ácido fusárico.
La presencia de una micotoxina no depende únicamente de que el hongo aparezca en una parcela. Influyen la especie y la cepa del patógeno, las condiciones ambientales, el cultivo hospedante y el momento de la infección. Por ello, el diagnóstico debe identificar tanto al organismo involucrado como el riesgo concreto para la planta o el producto cosechado.
Las plántulas de cebada recuperaron su desarrollo
Para evaluar el potencial del aislamiento, el equipo trabajó con semillas de cebada expuestas al ácido fusárico. Sin intervención, la toxina perjudicó el desarrollo de las raíces y de las hojas jóvenes. Cuando las semillas fueron inoculadas con la bacteria, las plántulas volvieron a crecer normalmente bajo las condiciones del ensayo.
El resultado muestra que el microorganismo puede suprimir el efecto tóxico del compuesto durante la germinación y el establecimiento inicial. No demuestra todavía que el tratamiento controle por completo una infección de Fusarium en un cultivo comercial, donde intervienen el suelo, el clima, el microbioma, la variedad y la presión del patógeno.
La protección de la cebada frente a este género de hongos exige decisiones adaptadas a la etapa del cultivo. Investigaciones anteriores han mostrado que el momento de aplicación influye en el manejo del tizón por Fusarium, lo que evidencia la necesidad de integrar prevención, monitoreo y tratamientos oportunos.
Biotransformación para convertir la toxina
El desarrollo se enmarca en la biotransformación, un proceso que emplea microorganismos o sus enzimas para modificar la estructura química de una sustancia. En este caso, el objetivo es degradar el ácido fusárico y convertirlo en compuestos que no produzcan el mismo efecto perjudicial sobre la planta.
Las científicas ya identificaron algunos genes y enzimas involucrados en la degradación. Ese conocimiento puede facilitar el diseño de tratamientos basados en componentes específicos del proceso, sin que resulte indispensable liberar la bacteria viva en el ambiente.
Esta precaución es importante porque el género Burkholderia reúne especies y cepas con comportamientos biológicos diferentes. Antes de cualquier aplicación agrícola será necesario establecer la identidad del aislamiento, su inocuidad, estabilidad, interacción con otros microorganismos y desempeño fuera del laboratorio.
La investigación se suma a otros avances que aprovechan microorganismos para proteger las plantas. En Colombia, una bacteria marina fue estudiada frente a la marchitez del tomate causada por Fusarium oxysporum, mientras que diferentes proyectos exploran bacterias, hongos benéficos y metabolitos naturales como agentes de control.
Una estrategia diferente del control directo del hongo
Los fungicidas buscan frenar el crecimiento o la reproducción del patógeno. El enfoque desarrollado por la FAUBA y el Conicet incorpora otra posibilidad: neutralizar una molécula que contribuye al daño ocasionado por el microorganismo.
Ambas estrategias no son necesariamente excluyentes. Una herramienta para degradar toxinas podría incorporarse a programas que también incluyan semillas sanas, variedades tolerantes, rotación, manejo de residuos, control de la humedad, vigilancia del cultivo y aplicaciones fitosanitarias justificadas por el riesgo.
El aislamiento bacteriano también mostró capacidad para antagonizar el crecimiento de diversos hongos fitopatógenos en evaluaciones de laboratorio. Será necesario determinar qué parte de esa actividad corresponde a la degradación del ácido fusárico y qué otros mecanismos intervienen en la relación con los patógenos.
Experiencias recientes con bacterias utilizadas contra enfermedades fúngicas del champiñón reflejan el avance del biocontrol selectivo. En esos desarrollos, la eficacia frente al organismo perjudicial debe combinarse con la seguridad para el cultivo, las personas y el ecosistema productivo.
Del ensayo con semillas a una tecnología agrícola
La recuperación de las plántulas constituye una prueba inicial del potencial de la bacteria, pero todavía deben realizarse experimentos adicionales. Entre los próximos desafíos se encuentran caracterizar completamente la ruta metabólica de degradación, identificar los productos resultantes y evaluar su seguridad.
También será necesario comprobar la eficacia en diferentes concentraciones de la toxina, variedades de cebada, tipos de suelo y condiciones ambientales. Los ensayos en invernadero y campo permitirán establecer si el resultado puede reproducirse dentro de sistemas productivos expuestos simultáneamente al hongo y a otros factores de estrés.
Una futura formulación deberá conservar su actividad durante el almacenamiento, ser compatible con el tratamiento industrial de semillas y cumplir los requisitos regulatorios aplicables a productos microbiológicos o enzimáticos. Su viabilidad también dependerá del costo y de la capacidad de producir el principio activo a escala.
El equipo continúa buscando microorganismos capaces de degradar ácido fusárico y estudiando alternativas de detoxificación. La meta es comprender primero los procesos naturales para después convertirlos en herramientas fitosanitarias de menor impacto ambiental.
Fuentes referenciales:
La Capital
Sobre La Tierra – Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires
