Agroadvance SpA

Bacterias benéficas con alto valor biotecnológico para la agricultura mundial

Dra. M. Camila Morales. Subgerente Técnico- Agroadvance SpA. Las bacterias son organismos unicelulares, los cuales constituyen gran parte de la biomasa existente en nuestro planeta. Estos, tienen una amplia biodiversidad y se han adaptado a sobrevivir a casi todos los ambientes conocidos, cumpliendo así, una extensa variedad de funciones ecosistémicas, entre las que encontramos su participación en ciclos biogeoquímicos (como fijadoras de nitrógeno, solubilizadoras de fósforo y solubilizadoras de potasio) hasta la protección ante enfermedades producidas por patógenos a través del biocontrol. El género Bacillus, es un grupo bacteriano muy utilizado en agricultura por su capacidad de producir interacciones de antagonismo frente a plagas de importancia económica. Entre las especies de Bacillus más utilizadas para el biocontrol, encontramos a B. thuringiensis, B. subtilis, B. pumilus y B. amyloliquefaciens. Este género bacteriano destaca por su capacidad de producir endosporas, es decir, células especializadas, las cuales se encuentran en estado de dormancia o reposo (con una bajísima tasa metabólica), cuya función primaria es asegurar la supervivencia bacteriana en tiempos de tensión ambiental, como por ejemplo, altas condiciones de UV, temperatura, escases de nutrientes (inanición) o presencia de ciertos compuestos químicos. Recientes estudios moleculares del género Bacillus, mediante técnicas de secuenciación genómica, han permitido entender este grupo bacteriano a nivel genético, llevando a una reclasificación taxonómica de B. subtilis, en la cual se ha modificado su asignación taxonómica de especie a complejo de especie, integrado por 4 Clados: (i) B. subtilis, (ii) B. amyloliquefaciens, (iii) B. licheniformis, y (iv) B. pumilus. Dentro del clado II, B. amyloliquefaciens, encontramos a la especie B. velezensis, la cual destaca por su potencial biotecnológico, al poseer el mayor número de moléculas antimicrobianas dentro del grupo B. subtilis, sintetizando una gran variedad de lipopéptidos cíclicos y policétidos, sideróforos y bacteriocinas. Adicionalmente, esta especie destaca por la formación de biopelículas, lo cual les confiere la capacidad de adherirse a diferentes superficies y aumentar su resistencia ante antibióticos y desinfectantes; estas bacterias han sido reconocidas como no tóxicas y no patogénicas, estableciendo una estrecha relación con las plantas a través de la síntesis de hormonas promotoras del crecimiento vegetal, siendo catalogadas como rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal o PGPR. NUEVAS CEPAS DE BACILLUS VELEZENSIS, CEPA PC Y G El año 2016, el grupo de investigación y desarrollo de Agroadvance SpA inició un proyecto científico consistente en aislar diferentes cepas del género Bacillus desde diversos ecosistemas, con la finalidad de seleccionar nuevas cepas bacterianas con un alto valor biotecnológico. En este contexto, se realizó el aislamiento de 58 cepas de Bacillus sp. las cuales fueron caracterizadas en base a criterios de antagonismo fúngico, de establecimiento y sobrevivencia en campo y de escalamiento productivos. Del total de cepas aisladas, 2 aislados destacaron por su alta viabilidad, rápida producción y reactivación de endosporas, resistencias a altas temperaturas, resistencia a altas condiciones de UV y antagonismo frente a hongos fitopatógenos. Al estudiar los genes involucrados en antagonismo, se determinó que ambas cepas poseen más de 10 bacteriocinas con alta capacidad antimicrobiana, además de observar la presencia de genes asociados a PGPR, genes asociados a la producción de endosporas y genes asociados a la formación de biopelículas. Velezensis WP es un bioinoculante foliar desarrollado en base a la bacteria Bacillus Velezensis, y a Trichoderma atroviride cepa 205. Estos microorganismos se caracterizan por tener una eficiente colonización de tejidos vegetales y una rápida velocidad de activación, entregando una alta protección foliar ante hongos de importancia económica, como oídios (Erisyphe necator), hongos de la madera (de la familia Botryosphaeriaceae y Diaporthaceae), Botrytis cinerea, hongos del género Fusarium y Alternaria, entre otros. Cabe destacar que este producto se encuentra liofilizado, lo cual conlleva un proceso de alta eficiencia y calidad, que permite contar con un producto homogéneo, estable y eficaz en el tiempo. Contacto fflores@agroadvance.cl contacto@adgroadvance.cl www.agroadvance.cl

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La importancia de nutrir los suelos con un perfil de aminoácidos completo

Sebastían Saltarini, Asistente de Investigación-Agroadvance SpA La importancia de los aminoácidos en el desarrollo y defensa al estrés en las plantas es una temática de interés en el último tiempo, y su uso exógeno ha comenzado a proliferar en la industria agrícola; sin embargo, cabe preguntarse qué son los aminoácidos y como interaccionan en los tejidos vegetales. Químicamente, los aminoácidos son un tipo de moléculas orgánicas llamados así por contener un grupo amino (-NH2) y un grupo ácido orgánico (-COOH) sobre un mismo centro. Adicionalmente, contienen una cadena, llamada radical, que es única para cada aminoácido, y que determina sus propiedades físicas y químicas. En todos los sistemas biológicos conocidos, los aminoácidos son vitales para el desarrollo de organismos, pues son los bloques constitutivos de las proteínas, proceso denominado proteogénesis. Su biosíntesis, al contrario de lo que ocurre en animales y humanos, se observa en las plantas a partir de sus elementos; el carbono y el oxígeno obtenidos del aire, combinado con el nitrógeno proveniente del suelo. Luego y de acuerdo con Trovato y colaboradores (2021), encontraremos 5 subgrupos de aminoácidos o subfamilias (Figura 1) que participan de numerosos procesos vitales para la supervivencia vegetal, como por ejemplo: la L-glicina y el L-glutamato que son fundamentales para la formación de tejidos vegetales y la síntesis de clorofila, responsable de la fotosíntesis. El L-glutamato, además, actúa favoreciendo la apertura de estomas, estructuras que regulan el balance hídrico de la planta. Otros aminoácidos tendrán un efecto quelante sobre micronutrientes, lo cual facilita la absorción y transporte de éstos dentro de la planta y algunos serán precursores o activadores de fitohormonas, como la L-metionina, precursora del etileno y otros factores de crecimiento como la espermina y la espermidina, el L-triptófano, precursor de la síntesis de auxinas y la L-arginina inductora de la síntesis de hormonas relacionadas con el desarrollo de flores y frutos. Luego y si consideramos la nomenclatura de los aminoácidos encontraremos dos isomerías: L y D relacionada con la presencia de un carbono asimétrico en la estructura, siendo solo los aminoácidos con configuración L asimilables y utilizables por las plantas. Estos aminoácidos serán producidos a partir de hidrolisis ácidas y enzimáticas, mientras que la hidrólisis alcalina proporcionará una mezcla racémica de 50% D y 50% L. En este punto cabe destacar además que los aminoácidos podrán encontrarse en tres formas: como aminoácidos libres, como péptidos o como proteínas, siendo relevante por lo tanto considerar el porcentaje de aminoácidos totales y de aminoácidos libres cuando analicemos una formulación, y la proporción de cada componente en el aminograma. ¿Qué sucede entonces cuando experimentamos situaciones de estrés abiótico como temperaturas extremas, niveles altos de salinidad o déficit hídrico? Las plantas responden con modificaciones en el metabolismo de aminoácidos, donde las vías catabólicas de los aminoácidos menos abundantes se ven inducidas para usarlos como alternativa para respirar cuando hay bajas en la tasa fotosintética. Ejemplo de ello es la variación en el contenido de L-prolina, que actúa como osmolito compatible durante períodos de estrés hídrico y/o salino. Cuando aplicamos aminoácidos al suelo, estos tendrán una función dual en el agroecosistema, por una parte serán asimilados como estructuras intactas y si las condiciones son las adecuadas, con una absorción incluso más eficiente que la de nitrógeno ureico o inorgánico para las distintas funciones de la planta y por otra, nutrir a los microorganismos que habitan la rizosfera para establecer un saludable equilibrio en las raíces y con ello un suelo vivo. CP-Soil, por ejemplo, es un fertilizante de formulación tipo polvo mojable, destinado a fertirriego, y diseñado para nutrir el suelo agrícola con un perfil de aminoácidos completo. Gracias a que es producido mediante la hidrólisis de proteínas, contiene la gran mayoría de los aminoácidos proteogénicos, además de aminoácidos modificados de alta importancia como la taurina y la hidroxiprolina. Así, y en conjunto con su alto contenido de materia orgánica y nutrientes, CPSoil es capaz de nutrir la microflora del suelo agrícola al mismo tiempo de entregar aminoácidos de rápida disponibilidad a los cultivos. Adaptado de: Trovato M, Funck D, Forlani G, Okumoto S and Amir R (2021) Editorial: Amino Acids in Plants: Regulation and Functions in Development and Stress Defense. Front. Plant Sci. 12:772810. doi: 10.3389/fpls.2021.772810 Contacto contacto@agroadvance.cl fflores@agroadvance.cl www.agroadvance.cl

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