En busca de biocontroles que protejan nuestros alimentos.

“Normalmente decimos que tenemos que mejorar la producción agrícola para alimentar a más gente, pero cuando analizamos la cantidad de alimentos que se producen, nos damos cuenta que esto no es realmente así” declara el Dr. Mario Serrano. “En este momento, estamos sobrados en la producción, y uno de los mayores problemas tiene que ver con la distribución y mantenimiento en buen estado de los alimentos”. Mario y su grupo de investigación proponen una opción para mejorar este último punto: el mantenimiento. Que los alimentos no se echen a perder.

“Uno de los patógenos más comunes de los alimentos es Botrytis cinerea, es el hongo gris que ataca a las fresas, uvas, peras y muchos otros cultivos una vez cosechados”. Por ello, Botrytis es el segundo patógeno más importante en la agricultura, y el poder derrotarlo es de gran importancia global.


Figura 1. Fresas atacadas por Botrytis

La tarea no es fácil, y Mario sabe que para vencer un gran reto es necesario no hacerlo sólo, sino en colaboración. Sus colegas la Dra. Kátia Freitas y sus estudiantes Mariana Ferreria y Juliana Oliveira de la Universidade Estadual de Maringá, en Brasil, idearon dos propuestas para combatir el hongo.

La propuesta de Juliana es la aplicación de elementos conocidos como tierras raras. Estas tierras mejoran a la planta notablemente. “Sólo por añadirlas al suelo, las plantas presentan una raíz más fuerte, más hojas y de mayor tamaño” me cuenta Mario. Pero los beneficios no se quedan ahí. Estas tierras también protegen a la planta de ciertos patógenos, entre ellos, Botrytis.

“Lo que queríamos saber era si la tierra misma era la que detiene al patógeno o si es alguna otra causa” narra Mario. Para responder a esta pregunta, el experimento diseñado por Mario y Juliana fue muy sencillo: poner a las tierras raras en contacto directo con un cultivo de Botrytis. Si el hongo empezaba a morir, el efecto de las tierras sería evidente. Pero las tierras le hicieron al hongo lo que el viento a Juárez. “Necesitamos proponer una nueva explicación del por qué estas tierras protegen a la planta, ¿será que cambian algo dentro de ella?” comenta Mario, quien junto con Juliana aún no logran determinar el mecanismo de protección, pero están trabajando en ello.


Figura 2. Fresas atacadas por Botrytis sin y con agente protector (páneles superiores e inferiores, respectivamente)

La propuesta de Mariana es investigar a una levadura, llamada Hanseniaspora opuntiae. Bueno, en realidad, Mariana y Mario investigan las sustancias que secreta esta levadura. Crecen la levadura en el laboratorio, filtran el medio en el que crece y aplican estos filtrados a las plantas de su estudio (Arabidopsis thaliana). “Este caso fue diferente –cuenta Mario- cuando probamos estos filtrados directamente sobre Botrytis, estos sí mostraron un efecto antibiótico”, a diferencia de las tierras raras, entre más filtrado se añadía, menos crecía el hongo patógeno.

“Pero cuando analizamos la respuesta de la planta a estos filtrados, notamos que también estaban generando una respuesta dentro de ella: activaban algunos genes”. Mario y su grupo obtuvieron esta información al comparar cuáles genes estaban expresados dentro de la planta cuando se le añade los filtrados y cuándo no. “Algunos de los genes los esperábamos” dice Mario “son los genes de respuesta inmune: es como si las sustancias de la levadura prepararan a la planta contra la infección”. Generan una medida preventiva. Es como un aviso para ponerse la armadura y el escudo. Pero otros genes que están activados no muestran una relación clara con el sistema de defensa. “Aún no tenemos muy claro el rol que tienen dentro de la planta” confiesa Mario.

Aunque el detalle de los efectos que tienen las tierras raras y las sustancias secretadas por la levadura aún no está dilucidado, los resultados que Mario y sus colaboradores han obtenido muestran ser muy prometedores. “Mi sueño sería lograr hacer una patente, -comenta Mario- que estos productos: sean eficaces y seguros de utilizar y que lleguen a los agricultores, para tener alimentos que duren más y contribuir así a alimentar mejor al mundo”.

Para saber más:

El trabajo de Mariana y Mario fue publicado el año pasado en la revista Frontiers in Microbiology bajo el título “Compounds released by the biocontrol yeast Hanseniaspora opuntiae protect plants against Corynespora cassiicola and Botrytis Cinerea”.

Además, parte importante del estudio con Botrytis ha sido publicado por el Mario y sus colaboradores en la revista Plant Science bajo el título “The novel elicitor AsES triggers a defense response against Botrytis cinerea in Arabidopsis thaliana”.

Texto: Agustín B. Ávila Casanueva
Imágenes: Mario Serrano