Producto | Especies de levadura | Patógeno objetivo |
Botector | Aureobasidium pullulans DSM 14940 y DSM 14941 | B cinerea |
noli | Metschnikowia frutícola NRRL Y-27328 KM1110 WDG | B. cinerea, Monilinia spp. |
Romeo | Paredes celulares de Saccharomyces cerevisiae | B. cinerea, Erysiphales, Plasmopara |
Shemer | Metschnikowia frutícola | Botrytis sp., Penicillium sp., Rhizopus sp., Aspergillus sp |
Investigación de la Unión Europea
Los microorganismos que pueden proteger la uva
12 marzo, 2024
Con la meta de reducir en un 50% el uso de pesticidas químicos nocivos de aquí a 2030, Europa fomentan el uso de agentes de biocontrol.
Hasta ahora en la Unión Europea se han aprobado 65 cepas de microorganismos para la protección de plantas: 36 cepas de hongos, levaduras y oomicetos; 21 cepas de bacterias; y 7 virus. De estos agentes, 32 cepas han sido reconocidas como agentes fungicidas y pueden usarse como tales.
La desafiante disparidad entre los resultados exitosos del biocontrol obtenidos in vitro y su baja aplicabilidad en el campo es una limitación importante para la implementación a gran escala de varias estrategias.
Las bayas de uva son nichos naturales para una comunidad microbiana diversa de levaduras, bacterias y hongos filamentosos. La coexistencia de microbios no virulentos con microbios que causan enfermedades crea un equilibrio que asegura la salubridad de la fruta. Las levaduras producen hormonas vegetales esenciales, amonio, sideróforos y nutrientes; y brindan protección contra los microorganismos perjudiciales.
Como parte de la microbiota de la levadura de la baya de la uva, las levaduras no Saccharomyces, como Torulaspora delbrueckii, Metschnikowia pulcherrima y Lachancea thermotolerans, junto con Saccharomyces cerevisiae, son vitales para impartir distinción y carácter a los vinos. Los estudios también han demostrado que estas levaduras no sólo promueven la calidad del vino, sino que también brindan protección contra especies que producen deterioro.
Mientras que los hongos patógenos, como Aspergillus niger, Botrytis cinerea, Colletothricum spp. y Penicillium spp., representan los mohos que deterioran la vid más estudiados y causan pérdidas pre y poscosecha en todo el mundo, los biotrofos obligados Erysiphe necator y Plasmopara viticola también son motivo de gran preocupación, ya que causan mildiús altamente devastadores. A la fecha, su total erradicación sigue siendo difícil de lograr, ya que las prácticas tradicionales de poda, defoliación, manejo de la cobertura del viñedo, tratamiento con agua caliente, irradiación, así como tratamientos químicos, no siempre serán completamente efectivas, y el resultado dependerá del producto, método y organismo involucrado. Por lo tanto, la FAO estima que las enfermedades de las plantas todavía cuestan a la economía mundial 220 mil millones de dólares al año, aproximadamente entre el 20% y el 40% de pérdidas anuales de productividad (FAO, 2019). De las enfermedades fúngicas de la vid, el moho gris causado por B. cinerea y el mildiú velloso causado por E. necator representan las enfermedades endémicas responsables de pérdidas económicas para los viticultores y productores de vino en todo el mundo.
Con el objetivo de reducir en un 50% el uso de pesticidas químicos nocivos de aquí a 2030, las nuevas normas de la UE fomentan el uso de microorganismos como agentes de biocontrol (Comisión Europea, 2022). Los resultados de una gran cantidad de estudios respaldan el uso de levaduras de uva nativas en el manejo de enfermedades de los viñedos, mostrando que varias especies y cepas tienen diferentes eficacia y especificidad patógena.
Bioproductos comerciales
En términos de costos, el uso de levaduras parece ser más económico que el uso de pesticidas convencionales. Hay relativamente pocos bioproductos disponibles comercialmente para su uso con uvas (Tabla 1). Ciertos microbios que han sido estudiados en el laboratorio para control biológico pueden no ser aceptados para la comercialización debido a resultados inconsistentes en el campo.
Tabla 1: Levaduras de biocontrol utilizadas en formulaciones comerciales para vid
Limitaciones del uso de agentes de control biológico
Es posible que no erradiquen todas las plagas si no se aplican en el momento adecuado (es decir, antes de que el patógeno se establezca en el huésped) y es posible que no proporcionen un alto nivel de protección cuando se usan de manera individual a gran escala. Además, es necesaria una gestión hábil del proceso.
Los agricultores deben comprender la biología tanto de las plagas objetivo como de sus enemigos naturales antes de poder utilizar los agentes. Sin embargo, a pesar de estas deficiencias, el uso de agentes de control biológico puede contribuir en gran medida a una producción de alimentos más segura al eliminar la aparición y acumulación de pesticidas dentro de la cadena alimentaria mundial y el sistema de entrega de alimentos.
Importancia de la utilización de levaduras nativas
Las levaduras de control biológico representan una familia de hongos con un alto potencial para su uso como herramientas de protección vegetal en iniciativas de manejo integrado de plagas destinadas a matar, inhabilitar o restringir las plagas objetivo. La mayoría de las formulaciones comerciales que contienen levaduras tienen un espectro y una eficacia de biocontrol muy limitados contra la mayoría de los patógenos de la vid debido a la gran cantidad de variables que condicionan la incidencia de enfermedades y la respuesta de las plantas en las regiones. Además, su uso implica la introducción de material genético extraño en los hábitats, lo que podría afectar el acervo genético de la microflora autóctona y la diversidad del holobionte de la vid. El uso de aislados de levadura de uva autóctonos como agentes de biocontrol in loco es una tendencia emergente, y podrían aumentar sustancialmente la eficacia del biocontrol a escala local, además de contribuir a la preservación del terroir microbiano y, por tanto, a la tipicidad de los vinos regionales. La ventaja de utilizar levaduras nativas en formulaciones de biocontrol es que, debido a que prosperan en su hábitat natural, se evita el período de adaptación a un nuevo entorno que se impone a las levaduras no autóctonas.
Complejidad de los organismos vivos y cómo interactúan con su entorno
En la actualidad existen técnicas y tecnologías para comprender mejor los sistemas biológicos, por lo que la comprensión de los compuestos bioactivos subyacentes a la actividad antagónica abrirá puertas para optimizar la producción de formulaciones más estables y eficientes con una amplia aplicabilidad en cultivos. Se ha demostrado que una combinación de levaduras antagonistas con compuestos aglutinantes ecológicos y compatibles, como quitosano, alginato, almidón comestible, caolín y calcio, mejora la colonización, mejora la adherencia de las células a los tejidos vegetales y mantiene la actividad durante más tiempo.
Comunidades microbianas sintéticas
La investigación ha abierto nuevas vías para aumentar la eficacia de los agentes de biocontrol en la agricultura y la gestión ambiental, lo que ha llevado al desarrollo y exploración de comunidades microbianas sintéticas. Con el objetivo de replicar las características estructurales y funcionales de un microbioma y mejorar la estabilidad de las comunidades microbianas, esta construcción aprovecha las interacciones sinérgicas entre diversas especies microbianas para combatir patógenos y abordar otros desafíos ecológicos. El cocultivo de múltiples taxones en condiciones definidas con precisión, que permite aprovechar el poder de la biología sintética y la ecología microbiana, podría conducir al establecimiento de interacciones sinérgicas entre sus constituyentes de tal manera que superen a los agentes de biocontrol individuales; Los microbios producidos podrían así usarse como inóculo para diferentes cultivos en diferentes suelos.
La creciente conciencia de productores y consumidores sobre los beneficios de implementar tecnologías verdes es fundamental para la preservación del medio ambiente y la salud humana, y para lograr una viticultura más sostenible y circular en línea con las directrices de la OIV para la producción vitivinícola sostenible. Agilizar los procesos subyacentes a la validación de nuevos productos de biocontrol es esencial para su rápida implementación y aceptación en el mercado.
Fuente
https://oeno-one.eu/article/view/7678