Su antagonismo se debe a cinco factores principales:

Los mecanismos de Trichoderma como agente de biocontrol de enfermedades y plagas

23 de mayo de 2023

Los investigadores y académicos Dra. Rosa Hermosa y Dr. Enrique Monte, de la Universidad de Salamanca, revisan los antecedentes que han hecho de Trichoderma uno de los agentes de control biológicos más estudiados. Anticipan, además, los desarrollos a los que se apuntan para nuevas aplicaciones.

Dr. Enrique Monte y Dra. Rosa Hermosa

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Determinadas cepas de distintas especies del hongo Trichoderma son posiblemente los agentes de control biológico (ACBs) más estudiados y conocidos en todo el mundo, destacando su aceptación en países como China, India y Brasil. En Europa, la creciente preocupación por los daños que el uso de agroquímicos está ocasionando en la salud humana, el medio ambiente y la biodiversidad, ha llevado a la Comisión Europea a adoptar un conjunto de propuestas con el objetivo de desarrollar sistemas agrícolas sostenibles. Entre ellas, se aboga por el biocontrol como medida principal para la protección de cultivos frente a enfermedades y plagas (Regulación EU 2020/852).

Rosa Hermosa y Enrique Monte, investigadores de Microbiología y Genética Universidad de Salamanca, España

El potencial de Trichoderma como ACB se remonta a la descripción de su habilidad antagonista, parasitando las hifas del hongo fitopatógeno Rhizoctonia solani (Weindling, 1932) y secretando metabolitos con poder fungistático frente a otros hongos (Brian y McGowan, 1945). En los últimos 40 años, han sido mucho los intentos para desarrollar formulaciones con Trichoderma como sustancia activa para la protección de cultivos.

El antagonismo o la actividad directa de biocontrol por parte de Trichoderma puede atribuirse a cinco mecanismos principales: i) parasitismo, por el que Trichoderma es un depredador que obtiene nutrientes de su presa (si la presa es un fitopatógeno fúngico, entonces Trichoderma es un micoparásito que se alimenta de hongos, un término extensible a la actividad sobre oomicetos como Pythium o Phytophthora); ii) antibiosis, mediante la producción de metabolitos secundarios que inhiben a sus competidores, limitando e impidiendo la proliferación de microorganismos o el ataque de patógenos de plantas; iii) actividad enzimática (por ejemplo, quitinasas y proteasas) y producción de metabolitos secundarios con actividad biológica contra nematodos e insectos plaga; iv) competencia por nichos y recursos ecológicos (como la absorción de nutrientes del suelo y el mucigel de las raíces, la tolerancia al estrés oxidativo generado por las plantas, o el crecimiento sobre y dentro de la raíz) que contribuyen a la colonización por Trichoderma del suelo, la rizosfera y la endosfera (endofitismo); y v) la producción y liberación de compuestos volátiles que puede atraer a parasitoides y depredadores de insectos plaga.

Micoparasitismo de Trichoderma harzianum sobrecreciendo una colonia del hongo fitopatógeno Phoma betae. Cultivo dual en medio patata dextrosa agar (PDA) con T. harzianum sembrado 48 horas después que el patógeno.

Además, un sexto modo de acción del biocontrol implica la inducción de inmunidad en la planta huésped, mediante la cual Trichoderma activa las respuestas de defensa y los mecanismos que proporcionan protección contra estreses bióticos y abiótico (Woo y col., 2023). La defensa frente a patógenos activada por Trichoderma se considera una forma de biocontrol indirecto y las cepas que exhiben esta habilidad son susceptibles de ser registradas y comercializadas con ACBs. Es importante señalar que no todas las especies o cepas de Trichoderma tienen la misma capacidad de control de patógenos o plagas, responden adecuadamente a diversos cultivos o variedades, funcionan eficazmente en diferentes ubicaciones eco-geográficas, o son capaces de mantener un nivel de protección estándar constante en todas las condiciones de campo o durante largos periodos de tiempo. Así, las cepas de Trichoderma de interés en agricultura se distribuyen principalmente entre especies de la Sección Trichoderma (T. atroviride, T. gamsii, T. viride, T. asperellum y T. asperelloides) y los clados Harzianum y Virens (T. harzianum sensu lato, T. afroharzianum, T. guizhouense y T. virens).

“La popularidad e interés comercial de Trichoderma ha crecido en los últimos años, al ser considerado una solución polivalente para una agricultura ecosostenible, no sólo como ACB, sino por sus múltiples funciones como bioestimulante, favoreciendo la germinación de las semillas, el crecimiento de las plantas y su adaptación a estreses abióticos”

Enrique Monte, Universidad de Salamanca

Recientemente, se ha descrito que una interacción multitrófica hongo-planta-animal-bacteria conduce a un nuevo mecanismo de biocontrol de plagas de insectos mediado por Trichoderma, a través de la modificación del microbioma bacteriano en las larvas fitófagas que se alimentan de hojas de plantas cuyo metaboloma ha sido modificado tras la colonización por Trichoderma (Di Lelio y col., 2023). La capacidad insecticida de Trichoderma se extiende más allá de la agricultura, ya que los extractos crudos de metabolitos secundarios han mostrado efectos inhibidores sobre las larvas del mosquito Anopheles, vector de la malaria, y la actividad enzimática puede inhibir la formación de la cutícula del mosquito Aedes aegypti, transmisor de la malaria (Monte, 2023).

La popularidad e interés comercial de Trichoderma ha crecido en los últimos años, al ser considerado una solución polivalente para una agricultura ecosostenible, no sólo como ACB, sino por sus múltiples funciones como bioestimulante, favoreciendo la germinación de las semillas, el crecimiento de las plantas y su adaptación a estreses abióticos (Hermosa y col., 2012). Los últimos avances en la investigación con Trichoderma nos llevan a reflexionar sobre el uso eficaz de este hongo en la agricultura. El desarrollo de nuevas aplicaciones incluye el cultivo en tierras marginales, la mejora de la resistencia de los cultivos a los cambios climáticos desfavorables, la biorremediación de suelos contaminados, y una contribución a la llamada “agricultura del carbono”, mediante la reducción de emisiones de metano y dióxido de carbono a la atmósfera (Woo y col., 2023).

 

Referencias
Brian P, McGowan J. (1945). Viridin: a highly fungistatic substance produced by Trichoderma viride. Nature 156, 144-145.
Hermosa R, Viterbo A, Chet I, Monte E. (2012). Plant-beneficial effects of Trichoderma and of its genes. Microbiology 158, 17-25.
Di Lelio I, y col. (2023). A soil fungus confers plant resistance against a phytophagous insect by disrupting the symbiotic role of its gut microbiota. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 120, e2216922120.
Monte E. (2023). The sophisticated evolution of Trichoderma to control insect pests. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 120, e2301971120.
Weindling R. (1932). Trichoderma lignorum as a parasite of other soil fungi. Phytopathology 22, 837-845.
Woo SL, Hermosa R, Lorito M, Monte E. (2023). Trichoderma: a multipurpose plant beneficial microorganism for eco-sustainable agriculture. Nature Reviews Microbiology 21, 312-326.

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