Confirman efecto de biocontrol que la levadura de vino puede tener en los hongos de la uva

27 de marzo de 2023

Investigadores asociados a la Universidad de Lisboa evaluaron el potencial biocontrolador de 397 cepas de levadura de vino, contra cuatro géneros de hongos fitopatógenos comunes en uvas: Aspergillus, Botrytis, Mucor y Penicillium.

Felipe Aldunate M.

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Los productores de uva de vino o uva de mesa comparten una preocupación común: la aparición de hongos fitopatógenos, que pueden llevar a la pudrición y deterioro de la calidad y seguridad de producto final.  Esto, porque la uva es una fuente particularmente rica en nutrientes para estos agentes.

Los hongos filamentosos necrótrofos son el grupo de microorganismos que presenta la mayor parte de las preocupaciones en las uvas pre y postcosecha. Si no se controlan a tiempo, varias especies pertenecientes principalmente a los géneros Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Fusarium, Mucor, Penicillium y Rhizopus son capaces de causar importantes enfermedades de la uva que implican la descomposición de la fruta, la producción de micotoxinas y/o sabores desagradables. En la industria del vino, las uvas infectadas con mohos son más propensas a la podredumbre y albergan cargas mucho más altas de microorganismos, en particular levaduras y bacterias, que pueden conducir al deterioro microbiano del vino.

Para evitar las infecciones fúngicas, los productores de uva de mesa y los vinicultores recurren principalmente a la aplicación de fungicidas sintéticos en el campo, durante las diferentes fases fenológicas de crecimiento de la uva y en la poscosecha. Sin embargo, la creciente preocupación por los efectos secundarios nocivos de estos compuestos sobre el medio ambiente y la salud humana, junto con el descubrimiento de biotipos de hongos patógenos resistentes a múltiples fármacos, ha animado a la comunidad científica a encontrar recursos eficientes, menos tóxicos y más sostenibles. En este contexto, surgió el concepto de biocontrol, que actualmente se restringe al uso de agentes vivos (incluyendo virus), con capacidad de impedir o al menos reducir el crecimiento del patógeno o la actividad productora de la enfermedad.

Entre estos agentes de biocontrol, varias levaduras han demostrado actividad antagonista frente a diferentes hongos fitopatógenos de frutas y hortalizas. La competencia por nutrientes y espacio, la antibiosis (producción de compuestos difusibles o volátiles), el micoparasitismo y la inducción de resistencia en el hospedador se han señalado como los principales modos de acción subyacentes a su actividad antagonista.

Por tanto, es probable que las mejores fuentes de cepas antagonistas sean sus propios ambientes naturales en los que han desarrollado estrategias para colonizar, acceder a nutrientes y espacio e, inhibir a otros microorganismos coexistentes (incluyendo patógenos epifitos), asegurando así su supervivencia.

En esta línea, el ecosistema vitivinícola (superficies de uvas y hojas, zumos de uva, vinos y equipos de bodega) constituye una valiosa fuente de cepas con potencial para ser utilizadas en el biocontrol de fitopatógenos de la uva, ya que alberga una gran diversidad de especies de levaduras. Las levaduras más frecuentemente citadas asociadas a ecosistemas relacionados con el vino pertenecen a especies oligotróficas y oxidativas afiliadas a géneros como Aureobasidium, Cryptococcus, Filobasidium, Naganishia, Rhodotorula y Sporidiobolus, así como a especies copiotróficas y/o fermentativas de géneros como Candida, Hanseniaspora, Metschnikowia, Meyerozyma, Pichia, Saccharomyces, Starmerella, Torulaspora y Wickerhamomyces.

ESTUDIO DE 397 CEPAS DE LEVADURAS

La perspectiva de utilizar estas denominadas “levaduras del vino” como antagonistas de hongos patógenos de la uva ha dado lugar a diversos screenings in vitro mediante ensayos de doble cultivo. Además de la evaluación de su actividad inhibitoria, y de acuerdo con la configuración experimental utilizada, esta metodología de cribado también dio ideas sobre los posibles modos de acción asociados, por lo general la producción de compuestos antimicrobianos. En uno de los primeros informes (Suzzi et al., 1995), se descubrió que cepas naturales de levadura de vino de los géneros Saccharomyces y Zygosaccharomyces eran antagonistas de 10 especies de hongos patógenos de plantas transmitidos por el suelo. Posteriormente, se descubrió que Aspergillus carbonarius y A. niger eran inhibidos por cepas de Pic. kudriavzevii, Met. pulcherrima, L. thermotolerans, Pic. terricola y Can. incommunis. Estudios dirigidos al biocontrol de Botrytis cinerea han identificado cepas de Aur. pullulans, Met. pulcherrima y Mey. guilliermondii; de Schizosaccharomyces pombe y Sac. cerevisiae y Sta. bacillaris  con actividad antagonista.

La actividad de biocontrol de varias de las cepas de levadura vínica enumeradas anteriormente también se ha validado in vivo, utilizando uvas heridas.

Un equipo de investigadores portugueses quiso poner un orden mayor a estas investigaciones y determinar de manera comparativa, el efecto antagónico de un amplio espectro de levaduras del vino ante distintos hongos.

El esfuerzo fue realizado por los académicos de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa Marcos Esteves, Patrícia Lage, João Sousa,, Rogério Tenreiro, y Ana Mendes-Ferreira, junto a Filipe Centeno y Maria de Fátima Teixeira, ambos de la empresa biotecnológica PROENOL. En conjunto, estudiaron 397 levaduras de vino, aisladas de regiones vitivinícolas portuguesas, por su potencial de biocontrol contra los géneros de hongos fitopatógenos comunes de las uvas: Aspergillus, Botrytis, Mucor y Penicillium. Este conjunto incluía cepas afiliadas a 32 especies distribuidas entre 20 géneros. Se realizó un seguimiento temporal del crecimiento del moho para evaluar la actividad inhibitoria resultante de compuestos difusibles o volátiles producidos por cada cepa de levadura.

“Todas las levaduras mostraron actividad antagonista contra al menos uno de los objetivos de moho. Mucor fue el más afectado, siendo fuertemente inhibido por el 68% de las cepas probadas, seguido de Botrytis (20%), Aspergillus (19%) y Penicillium (7%)”, señalan los autores del estudio. “Lo más notable es que el enfoque utilizado permitió la detección de una amplia variedad de perfiles de respuesta de moho inducidos por levaduras que abarcan, además de la disminución del crecimiento de moho, la inhibición o el retraso de la germinación de esporas y la completa detención de la extensión micelial, e incluso su estimulación en diferentes fases”.

Las mayores inhibiciones fueron mediadas por compuestos volátiles. La inhibición total de Penicillium se logró mediante una cepa de Metschnikowia pulcherrima, mientras que las mejores levaduras para Mucor, Aspergillus y Botrytis pertenecen a Lachancea thermotolerans, Hanseniaspora uvarum y Starmerella bacillaris, respectivamente.

A pesar de la amplia diversidad de levaduras probadas, solo se encontró que unas pocas cepas poseían un amplio espectro de actividad antagonista, mostrando una fuerte o muy fuerte inhibición contra los cuatro objetivos fúngicos probados. “En particular, las cepas de Han. uvarum, L. thermotolerans, Met. pulcherrima y Sta. bacillaris destacaron como las mejores candidatas para su aplicación en pre o post vendimia, siendo muy interesantes para futuras investigaciones”m señalan los autores. “Nuestros resultados confirman el potencial de las levaduras de vino como agentes de biocontrol, al tiempo que destacan la necesidad de establecer programas de selección adecuados según el objetivo de moho, el momento y el modo de aplicación”.

 

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Biologicals Latam es una revista digital trimestral de Redagrícola que informa de manera especializada sobre la intensa actividad que se está desarrollando en el espacio de los bioinsumos para la producción agrícola. Esta publicación en español e inglés es complemento del Curso Online de Bioestimulantes y Biocontrol y las conferencias que este grupo de medios realiza en torno al tema.