La clave para combatir la marchitez vascular en tomates, causada por un tipo de Fusarium oxysporum y considerada como la principal enfermedad en su cultivo, estaría en una bacteria del arrecife de coral del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina.
Aunque imaginarse que bacterias que viven en los arrecifes de coral servirían para hacerle frente a un hongo que ataca los cultivos de tomate parece salido de una historia de ficción, es cada vez más una realidad gracias a investigaciones como la adelantada por la bacterióloga Diana Vinchira, magíster en Ciencias – Microbiología y doctora en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
El grupo de Bioprocesos y Bioprospección del Instituto de Biotecnología de la UNAL (IBUN), en asocio con la empresa Biocultivos, busca nuevas fuentes de la naturaleza con potencial industrial. En ese marco, cuando la doctora Vinchira terminaba su proyecto de maestría, empezó a trabajar con el Grupo de Productos Naturales Marinos y Frutas de Colombia del Departamento de Química.
Este grupo acababa de recolectar microorganismos en los arrecifes de coral de Santa Catalina y Providencia, en el Caribe colombiano, y quería estudiarlos para generar algún producto de base biotecnológica, en lo que se conoce como biotecnología azul.
A la bacterióloga le ofrecieron continuar la investigación con ese cepario (colección de microorganismos) para encontrar un biocontrolador contra el hongo F. oxysporum f. sp. lycopersici (FOL), un patógeno conocido por causar marchitez vascular en los cultivos de tomate y que afecta directamente la calidad del producto, ya que el interior de los tallos, en tejidos como el xilema, toma un color marrón, las hojas se vuelven amarillas, toda la planta se marchita e incluso el suelo puede quedar inutilizable por años.
El grupo de investigación tomó toda la colección de microorganismos e hizo pruebas en el laboratorio para buscar aquellas que impidieron que los hongos del tipo Fusarium crecieran, lo que se conoce como actividad antifúngica.
Aguja en un pajar
Como estas bacterias venían de organismos marinos no se sabía si iban a funcionar, si se adaptarían a las condiciones del suelo, si de alguna forma serían nocivas para las plantas, y si potencialmente se podría desarrollar un producto.
El papel de la investigadora fue hallar entre más de 200 microorganismos de la colección uno con las mejores características.
“Con ese microorganismo se adelanta un proceso de escalamiento para pasar de nivel de laboratorio a planta piloto y generar un prototipo –de la mano con la empresa Biocultivo– que sería el producto que se usaría a escala industrial”, explica la investigadora.
El siguiente paso sería el registro ante el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), la validación en campo –ya que solo se ha probado en viveros– y comercializar el producto en el país.
Camino a la experimentación
Primero notaron que la bacteria Paenibacillus sp. producía por sí sola unos metabolitos que se sabe inhiben el crecimiento del hongo.
“Cuando una bacteria se encuentra en un mismo espacio con otro microorganismo compiten por él o por alimento, para generar un ambiente en donde pueden crecer mejor; ahí se induce la producción de diversos compuestos que logran adaptarse mejor a ese ambiente y tener mayor probabilidad de sobrevivir”, explica.
Partiendo de esto, pensaron que, si esa bacteria sin ningún estímulo produce algunos metabolitos activos, cómo reaccionaría ante un estímulo –en este caso poner el hongo patógeno a compartir el mismo espacio–, es decir qué haría la bacteria para defenderse.
Como poner la bacteria y el hongo en cultivos de producción real es peligroso, se evalúan otras estrategias, como ponerlo muerto en el medio del cultivo donde crece la bacteria o algún metabolito (molécula que queda del metabolismo) que produce el patógeno de manera que estimule la producción de estos compuestos antifúngicos sin que sea necesario poner el Fusarium.
La investigadora agrega que la sociedad con la empresa Biocultivos les permite usar su campo experimental, y cuando se tenga el producto formulado les permitirán hacer ensayos en condiciones reales, pues lo que se ha evaluado hasta ahora son plantas en condiciones controladas y en invernaderos de la UNAL, que, aunque no son tan controlados como una planta en un laboratorio, sí siguen siendo en escalas pequeñas.
