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La nueva cepa de Bacillus que podría impulsar a las plantas en tiempos de sequía

23 de marzo de 2023

Recientes investigaciones han destacado el efecto de la cepa B. velezensis A6 sobre otros agentes bioestimulantes para que las plantas desarrollen raíces y crecimiento en condiciones de escasez de agua y de débil microbioma. Así lo señala el investigador español Maximino Manzanera, fundador de VitaNtech Biotechnology.

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La familia de bacterias conocida como Bacillus es bien conocida en la salud humana debido a los problemas con los que está asociado. Bacillus cereus, por ejemplo, es una bacteria capaz de provocar intoxicaciones alimentarias a quienes la ingieren a través de alimentos contaminados. Más conocida es la cepa Bacillus anthracis la que en contacto con el cuerpo humano se multiplica y produce toxinas venenosas, y que puede causar enfermedades severas, incluyendo la muerte. Posiblemente, usted la conoce por su nombre más común: anthrax.

Pero Bacillus no solo trae problemas, también ayuda a solucionarlos, especialmente cuando hablamos de agricultura. El mundo de los científicos biológico ha descubierto varias funciones de control, nutrición y estimulación para cepas como Bacillus subtilis y Bacillus thuringiensis.

No obstante, hay una nueva investigación sobre una variedad de Bacillus que está sorprendiendo a los invetsigadores por sus buenos resultados en los campos ante la sequía.

Se trata de Bacillus velezensis A6, descrita por la startup española de agrobiotecnología, VitaNtech Biotechnology, fundada por el reconocido científico español Dr. Maximino Manzanera y donde hoy se desempeña como asesor científico.

Dr. Maximino Manzanera, fundador de VitaNtech Biotechnology

En una presentación sobre bioestimulantes que enfrentan el estrés abiótico, en el contexto del Curso Online sobre Bioestimulantes y Biocontrol de Redagrícola, Manzanera presentó los promisorios resultados de sus investigaciones. Señala que la cepa A6 protege a las plantas tanto frente a estreses abióticos como bióticos, siendo capaz de aumentar la productividad, permitir un ahorro hídrico de hasta 30%, mejorar la microbiota del suelo, aumentar la vida poscosecha de productos inoculados con A6, entre otros.

Debido a lo anterior, el grupo de investigación del Dr. Manzanera decidió estudiar los efectos de A6 y compararlos con otras cepas semejantes. La primera investigación que realizaron fue sobre sus capacidades de protección del cultivo de pimiento frente a condiciones de sequía. En esos ensayos pudieron observar que A6 fue la mejores resultados presentó en términos de plantas más verdes, grandes y con menos consecuencias de estrés hídrico.

Posterior a esto, el equipo se dispuso a estudiar qué otros Bacillus comerciales existían que fueran próximos a A6. Inicialmente, explica el Dr. Manzanera, A6 fue caracterizada como Bacillus amyloliquefaciens debido a su proximidad genética. Dentro de este grupo de Bacillus está el Grupo Operacional Bacillus amyloliquefaciens, también conocido como GOBa, que integra especies como B. velezensis, B. subtilis, B. siamensis y la propia B. amyloliquefaciens. Todas ellas tienen productos comerciales asociados a cepas, que fueron la base de un estudio para evaluar la protección frente a sequía que cada uno proporcionaba a las plantas.

“Medimos varios parámetros en cada planta y observamos que el mayor contenido relativo de agua estaba en las plantas inoculadas con A6”, señala el Dr. Maximino Manzanera sobre un experimento que comprobó la capacidad de protección frente a sequía de la cepa.

Luego estudiaron el efecto como promotor de cultivo de las cepas mediante un estudio en condiciones de riego constante.  Midieron la longitud de las raíces, donde destacaron nuevamente aquellas plantas inoculadas con la cepa A6, aunque esta vez la diferencia no fue tan grande como en los experimentos anteriores.

EFECTO FUNGICIDA DE A6

Las cepas del género Bacillus son capaces de producir fungicidas y bactericidas y la amplia lista de estos que producen, hacía pensar al equipo de investigación que podían tener efectos beneficiosos para las plantas, evitando infecciones, por lo que compararon su efecto fungicida.

Lo anterior fue posible gracias a estudios de antagonismo y antibiosis. En el caso del primero, se inocularon placas con las distintas cepas en estudio, además del control. “Una vez inoculadas, adicionamos en el centro de la placa una pequeña cantidad de hongo fitopatógeno”, dice Manzanera. Para efectos de esta investigación, probaron con Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea y Phytophthora cinnamomi. Luego midieron el diámetro de crecimiento de los hongos en las placas a cinco, diez y quince días de iniciado el experimento. En este ensayo fue la cepa D747 la que obtuvo mejores resultados, incluso mejores de A6.

Otro estudio que realizaron para el control de hongos fitopatógenos fue la antibiosis. “En este caso se inocula una cierta cantidad de bacteria en un extremo de la placa y en el otro se inocula el hongo fitopatógeno”, explica Manzanera. Lo que permite observar este experimento es cómo la bacteria evita que el hongo ocupe un nicho ecológico que ella está ocupando previamente.

BACILLUS COMO BACTERICIDA

Como se mencionó, además de producir fungicidas, el género Bacillus también es capaz de producir bactericidas. Esto hizo pensar a los investigadores que dichos bactericidas debían ejercer sus efectos sobre la microbiota del suelo. Realizaron estudios sobre lechugas iceberg o escarolas cultivadas en suelos agrícolas. “A esas lechugas se les extrajo el suelo íntimamente ligado a sus raíces, lo que se conoce como rizosfera y del mismo, se realizó una extracción de ácidos nucleicos para estudiar la composición microbiana de esas bacterias del suelo”, explica el experto.

Como resultado de ese experimento, en lechugas no inoculadas encontraron un 5% de firmicutes, grupo donde se integra Bacillus, 24% de actinobacterias, entre otros microorganismos. Al aplicar A6, el nivel de firmicutes aumentó a 6% y las actinobacterias bajaron a 22%. La inoculación con FZB42 subió el porcentaje de firmicutes a 7% y bajó el de actinobacterias a 19%.

El análisis metagenómico de los estudios arrojó que, en general, había un aumento del número de Bacillus en el suelo cuando se inoculan con FZB42 y A6. “Podríamos pensar que estos Bacillus son los que hemos utilizado como inóculo, así que realizamos un cultivo de las mismas para ver si eran o no de las mismas bacterias”, dice Manzanera.

“Al cultivar las mismas observamos una gran diversidad de tipos de Bacillus, por lo que ese aumento no viene derivado de la adición del biofertilizantes, sino como efecto de los antimicrobianos del fertilizante que estamos añadiendo”. Como tenían aislados, decidieron estudiar los efectos que tenían en otras actividades beneficiosas para las plantas como la solubilización de fosfatos, la producción de ácido indolacético (IAA) o la capacidad de crecer en Medio Burk, lo que podría ser un indicativo de la fijación de nitrógeno.

Para sorpresa del grupo de investigadores, la inoculación con A6 permitió pasar de un 17% a un 72% de Bacillus capaces de solubilizar fosfatos. Además, las cepas de Bacillus capaces de producir IAA pasaron de un 27% a un 51%.

Si bien los estudios se encuentran en pleno desarrollo, los resultados preliminares dan luces sobre los efectos de A6 sobre los cultivos. El Dr. Manzanera y su equipo de investigación concluyeron que la cepa de Bacillus A6 fortalece a las plantas en contextos de escasez de agua, a la vez que reduce el impacto que la agricultura ha ido generando en el microbioma del suelo. “Está restableciendo una microbiota beneficiosa para que, a largo plazo, sea conveniente el uso de este tipo de fertilizantes”, subraya Manzanera.

Sobre los estudios en los que se encuentra trabajando, el especialista explica que están investigando cómo alargar la vida poscosecha de los cultivos de exportación. “Tenemos que tener en cuenta que, por ejemplo, la uva de mesa se transporta en racimo por lo que la calidad de la uva va a depender mucho de la calidad del tallo, de manera que si tiene un mayor grado de hidratación va a permitir un transporte más prolongado”, indica Manzanera respecto a investigaciones que permitirían una mejor comercialización de los frutos.

 

 

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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.