Biofungicidas y sus mecanismos de acción

BIOFUNGICIDAS Y SUS MECANISMOS DE ACCIÓN EN EL MANEJO DE ENFERMEDADES OCASIONADAS POR HONGOS EN LOS CULTIVOS

En la búsqueda de aumentar la productividad del campo, se ha propiciado el incremento, de igual forma, de poblaciones de organismos (macros y micros) que afectan de forma importante a dicha producción.

Un grupo relevante de estos organismos son los hongos y las anormalidades metabólicas que desencadenan en las plantas, mejor conocidas como enfermedades. Ejemplo de estas enfermedades son: el tizón tardío (Phytophthora infestans), Antracnosis (Colletotrichum spp.), Alternaia, Rhizoctonia, y Fusarium, entre otros.

Ante esta problemática, se han desarrollado estrategias para su control, la gran mayoría, basadas en el uso de moléculas sintéticas, que, si se usan correctamente son un arma de indiscutible eficacia; empleadas de mala manera pueden desencadenar problemas aún mayores.

Algunos de estos problemas son las intoxicaciones a las personas que entran en contacto directo con las moléculas, problemas fuertes de residualidad en frutos, contaminación al ambiente y el surgimiento de formas específicas o razas de patógenos cada vez  más agresivas a través del desarrollo  de resistencia genética a dichos compuestos químicos.

En la búsqueda de alternativas que permitan mantener un balance entre la ecología de patógenos y la producción agrícola, nos encontramos con el control biológico.

Esta actividad en el ámbito de la agricultura, significa la regulación de la población de un organismo que está afectando al cultivo y generando pérdidas económicas (plaga/enfermedad), mediante la acción de otro que naturalmente ha sido seleccionado para ejercer dicha función.

El uso de hongos y bacterias benéficas para el control de enfermedades es una alternativa altamente eficiente en el manejo fitosanitario, claro está, se debe tener un mínimo de conocimiento sobre los mecanismos de acción de las especies y principalmente sobre su manejo, ya que al ser especies vivas, se deberán dar cuidados especiales, completamente diferentes que los que se le dan a los productos químicos convencionales.

En este tema, abordaremos la importancia de los biofungicidas como herramienta en el manejo de fitopatógenos y sus mecanismos de acción. Se describirán las alternativas que Farmacia Agroquímica de México ofrece al agricultor comprometido con los procesos eficientes y ecológicamente viables.

CONTROL BIOLÓGICO DE FITOPATÓGENOS.

Garret, 1965, definió al control biológico como una condición bajo la cual la actividad o supervivencia de un fitopatógeno es reducida a través de un organismo vivo (excepto el hombre), como resultado de la reducción en la incidencia y/o severidad de la enfermedad causada por el patógeno.

Esta reducción de la actividad de un fitopatógeno, a través de la acción de un organismo vivo (hongo o bacteria) posee mecanismos de acción, que son:

Antibiosis

 La antibiosis se refiere a la producción metabólica por parte de los microorganismos benéficos de moléculas tóxicas volátiles y no volátiles y de enzimas hidrolíticas como quitinasa, glucanasa, lipasas y proteasas.

En el caso de especies de Trichoderma las enzimas disuelven polímeros estructurales de los patógenos, provocando ruptura de paredes celulares y por ende, la muerte del mismo.

Micoparaitismo

 Este mecanismo de acción se centra en el uso del patógeno como fuente de alimento, si el patógeno es un hongo, el antagonista será un micoparásito. El micoparásito normalmente es capaz de romper la pared celular del hospedante con quitinasa o glucanasas. Los micoparásitos mejor conocidos son los del género Trichoderma. Las hifas de Trichoderma penetran tanto las estructuras de supervivencia como esclerocios o hifas en estado de crecimiento.

Competencia

Se da principalmente por espacio o factores nutricionales limitantes como: carbono y nitrógeno pues son necesarios para germinar, penetrar e infectar el tejido de las plantas.

AGENTES DE CONTROL BIOLÓGICO DE FITOPATÓGENOS.

Bacillus subtilis. El género Bacillus pertenece a la familia de bacterias bacillaceae, que son un grupo de bacterias gram positivas, aeróbicas, con producción de endosporas y con hábitos de crecimiento generalmente en el suelo.

La especie B. subtilis basa su potencial en la capacitad que presenta para producir una gran variedad de moléculas bioactivas, que muestran fuertes propiedades antifúngicas, sumado a una baja toxicidad y alta biodegradabilidad, que la convierten en una alternativa amigable con el ambiente.

También posee la capacidad de formar endosporas, las cuales le proporcionan un alto nivel de resistencia a condiciones ambientales extremas.

Las moléculas bioactivas, antes mencionadas, que produce B. subtilis, son antibióticos como la kanosamina, la zwittermicina y lipopéptidos. Estos últimos, los lipopéptidos, que son proteínas cíclicas, están agrupados en tres familias: las surfactinas, las iturinas y las fengicinas.

De estos grupos, las iturinas son las que presentan actividad antifúngica e inhibitoria del crecimiento de un amplio rango de fitopatógenos, mientras que las fengicinas tienen actividad fungitóxica.

Por último, las esporas, estas son estructuras de resistencia que se forman después del crecimiento vegetativo y solo en condiciones no aptas para el desarrollo de la bacteria, de esta forma se protege para no morir y así poder germinar y seguir reproduciéndose cuando existan condiciones ideales, esta etapa se da principalmente en el suelo.

En cuanto a mecanismos de acción, se considera como antibiosis, la producción de moléculas bioactivas, especialmente la producción de lipopéptidos (iturinas, fengicinas).

También, los lipopéptidos que produce B. subtilis, específicamente las surfactinas, tienen la característica de inducir defensas secundarias en las plantas ante el ataque de patógenos.

Trichoderma spp. El género Trichoderma se caracteriza por albergar especies de hongos saprófitos habitantes en su mayoría del suelo, anaeróbicos facultativos, con un gran poder de adaptabilidad a muchos sustratos y resistencia a inhibidores microbianos, se puede encontrar casi en todos los climas del planeta tierra.

Los mecanismos de acción de este hongo son principalmente: competencia, micoparasitismo y antibiosis. Aunque puede presentar otros mecanismos de acción como la inducción de la resistencia de las plantas al ataque de patógenos mediante la producción de compuestos relacionados y la eliminación de compuestos tóxicos de las plantas producidos por fitopatógenos. A continuación se describen.

Competencia: Este mecanismo de acción, también definido como antagonismo puede ser por espacio o nutrientes. Compite por espacio debido a que el hongo está biológicamente adaptado para colonizar de forma agresiva casi cualquier. Además posee una alta tasa de crecimiento y esporulación. En suelos y sustratos esterilizados, es muy importante efectuar una distribución uniforme del hongo para poder efectuar una buena prevención de fitopatógenos mediante este mecanismo.

La competencia por nutrientes es básicamente por nitrógeno, carbohidratos no estructurales y microelementos.

Micoparasitismo: Con anterioridad se describió este mecanismo de acción, en el caso específico de Trichoderma, el hongo se desarrolla hacia el hospedante (fitopatógeno) atraído químicamente (quimiotropismo positivo), se adhiere a las hifas del mismo enrollándose y penetrándolas. Excreta gran cantidad de metabolitos, tales como enzimas (celulasas, glucanasas, lipasas, proteasas y quitinasas) que participan en la lisis (ruptura) de la pared celular de las hifas del hospedante (fitopatógeno). La hifas de Trichoderma, absorben nutrientes del interior de las células del hospedante causando su degradación.

Antibiosis: La mayoría de las especies de Trichoderma producen metabolitos secundarios volátiles y no volátiles que tienen la capacidad de inhibir el desarrollo de patógenos aún sin estar en contacto directo con ellos, a estos compuestos se les conoce como antibióticos. Los antibióticos producidos por el hongo son: Trichodermina, metabolitos peptídicos, gliotoxina y viridina, estos dos últimos, volátiles.

1. harzianum en específico, produce además de los anteriores, suzukacilina, dermadina, trichotecenos, trichorzianina y alameticina.

Los compuestos volátiles tienen efecto fungistático, estos debilitan al patógeno haciéndolo más susceptible a antibióticos.

En este contexto, Grupo Fagro ofrece BIOWALL®. Un producto para el manejo de enfermedades fúngicas con microorganismos benéficos.

BIOWALL® es un producto fungicida de origen biológico que contiene cepas de microorganismos benéficos que dan a la planta una protección contra hongos patógenos, recomendado para el control de enfermedades fúngicas foliares, como cenicilla polvorienta

Información Extraída del Artículo

Los biofungicidas y sus mecanismos de acción en el manejo de enfermedades ocasionadas por hongos en los cultivos (Biorgan SF, Biowall y Trikoplant). Del. Ing. Rodrigo Pedraza Larios, Departamento de Desarrollo Técnico Fagro, Julio 2016