Evaluación de la capacidad biocontroladora de bacterias funcionales, Trichoderma asperellum y aceites esenciales de tomillo y orégano sobre fitopatógenos de quinua

Abstract

La quinua, es considerada como uno de los granos del siglo XXI y ha sido reconocida en los mercados internacionales por su valor nutricional siendo considerada como un alimento clave en la erradicación de la hambruna, la desnutrición y la pobreza. Pese a su amplia adaptabilidad, este cultivo es afectado por hongos fitopatógenos principalmente Fusarium y Alternaria, los cuales limitan el rendimiento y producción. Para combatir estos patógenos los agricultores se han basado en la aplicación de pesticidas de origen químico, los cuales genera toxicidad e impactos negativos al ecosistema. Este trabajo busca proponer alternativas más efectivas que reduzcan el impacto negativo de los productos químicos y controlar microorganismos fitopatógenos que afectan este cultivo. Por lo cual, el objetivo fue evaluar el efecto biocontrolador de bacterias solubilizadoras de fosfato y fijadoras de nitrógeno, Trichoderma asperellum y aceites esenciales de tomillo (Thymus vulgaris) y orégano (Origanum vulgare) sobre especies microbianas fitopatógenas, caracterizadas y rescatadas de cultivos de quinua del departamento de Boyacá. Inicialmente se aislaron de un cultivo de quinua ubicado en Oicatá Boyacá, bacterias solubilizadoras de fosfato y fijadoras de nitrógeno en medios específicos; se realizó recuento de colonias características determinando la UFC según la norma ICONTEC 4092 para cada punto de muestreo; posteriormente fueron identificadas 29 cepas bacterianas por los métodos BBL Crystal ID y por espectrometría de masas MALDI-TOF, que permitieron identificar los bacterias de los géneros: Pantoea, Acinetobacter, Serratia, Lelliottia, Pseudomonas y Erwinia. Dichas cepas fueron enfrentadas contra 13 aislados fúngicos previamente aislados e identificados por el grupo de gestión ambiental de la Universidad de Boyacá y una cepa ATCC correspondientes a Penicillium sp. (morfotipo I), Penicillium sp. (morfotipo II), Mucor sp., Rhizopus sp., Trichoderma asperellum, Aspergillus flavus, Alternaria alternata, F. oxysporum, F. equiseti, F. incarnatum, F. cerealis, F. graminearum, F. culmorum, Trichoderma virens (ATCC 9645), de esta forma se determinó que 8 cepas bacterianas de los géneros Pantoea y Acinetobacter presentaron actividad antagónica obteniendo el mayor porcentaje de inhibición los aislados del género Pantoea con porcentajes entre 4,7% y 73,4%.

Además, se evaluó el potencial biocontrolador in vitro de una cepa de T. asperellum aislado de suelos cultivados con quinua en el municipio de Siachoque, Boyacá, como cepa control se utilizó una cepa T. virens (ATCC 9645) y se realizaron pruebas de enfrentamiento contra 11 aislados fúngicos mencionados anteriormente. Las pruebas de enfrentamiento se realizaron en Agar PDA suplementado con cloranfenicol y posterior al crecimiento se evaluó la actividad antagónica midiendo el porcentaje de inhibición de crecimiento radial (PICR). Los resultados permitieron determinar que la cepa nativa de T. asperellum presenta una inhibición promedia del 100% frente a los hongos evaluados; mientras que la cepa T. virens (ATCC – 9645) el porcentaje de inhibición es de 87.5%.

Finalmente, con el fin de evaluar el efecto antimicrobiano de los aceites esenciales de tomillo y orégano se determinó la CMI contra las bacterias aisladas en el presente estudio y así analizar otras alternativas de biocontrol; para la determinación de la CMI se utilizó el método de micro dilución en placa y se probaron 10 concentraciones para cada aceite (4%, 2%, 1%, 0.5%, 1,25%, 0,125%, 0,062%, 0,031% y 0,015%), la inoculación se realizó con las diluciones bacterianas ajustadas en escala de McFarland 0,5 y una vez incubadas las placas se leyeron en el equipo SPECTROstar Nano - BMG LABTECH, a una absorbancia de 600 nm. Los resultados permitieron determinar que la mayoría de las cepas evaluadas son más susceptible al aceite de orégano, debido a que este presenta un contenido alto de carvacrol que proporcionando una mayor efectividad bacteriostática. En este estudio se demostró que los suelos nativos son fuente importante de microorganismos biocontroladores y que los aceites esenciales pueden ser eficaces en el control de fitopatógenos constituyéndose en potenciales alternativas para reducir el impacto negativo de la aplicación de productos sintéticos en el ecosistema.