Hongos fitopatógenos: una amenaza silenciosa para la agricultura mundial

Imagina que una de cada cuatro cosechas del mundo simplemente desapareciera. Algo muy parecido está ocurriendo en silencio. Un ejército microscópico de hongos que atacan y enferman a las plantas (fitopatógenos) destruye entre un 10% y un 30% de los cultivos a nivel global. En casos extremos, cuando una enfermedad se descontrola, las pérdidas pueden superar el 60%. ¡Preocupante!

Impacto económico, ambiental y alimentario de las enfermedades fúngicas

Estas enfermedades fúngicas no sólo representan un problema técnico para los agricultores; si no también representan un grave problema económico y alimentario, ya que reducen drásticamente la cantidad de alimentos disponibles, generan pérdidas económicas cada año y representan una grave amenaza para la seguridad alimentaria mundial. Y ¿cómo nos defendemos?. Hasta ahora, la forma más común, es utilizando compuestos químicos diseñados específicamente para detener a los hongos, conocidos como fungicidas, que actúan como un “escudo” protector de las plantas. Sin embargo, su uso presenta riesgos importantes para la salud y el ambiente, ya que pueden contaminar suelos y agua, dañar la biodiversidad, y generar resistencia, volviéndolos más difíciles de controlar. Por eso, en nuestro laboratorio nos dimos a la tarea de encontrar una alternativa más segura y sostenible. Así, que decidimos buscar la respuesta en un alimento milenario: el kéfir.

El kéfir como fuente de soluciones biotecnológicas

¿Qué es el kéfir y por qué es especial?

Pero, ¿qué es el kéfir? es una bebida láctea fermentada, parecida al yogur y que la humanidad ha consumido durante más de tres mil años. Lo especial del kéfir es que es fermentado por una comunidad de bacterias y levaduras que, además de ser beneficiosas para la salud, tienen la capacidad de inhibir el crecimiento de otros microorganismos, incluidos los hongos patogénos. Así, a partir del kéfir, aislamos cuatro cepas bacterianas con capacidad para inhibir el crecimiento de los hongos que enferman a los cultivos. Las llamamos Bac-1, Bac-5, Bac-7 y Bac-9. Pero ¿quiénes son exactamente?. Para averiguarlo, usamos técnicas de biología molecular y descubrimos algo fascinante: Bac-7 se parece a Bacillus toyonensis, una bacteria utilizada como probiótico en alimentación animal, mientras que la Bac-9 es similar a Bacillus velezensis, conocida por promover el crecimiento de las plantas y suprimir patógenos. Es decir: ¡aislamos bacterias que no solo podrían proteger los cultivos, sino también ser seguras y beneficiosas!

Mecanismos antifúngicos y potencial como biofungicidas

¿Cómo inhiben estas bacterias a los hongos?

¿Y cómo logran inhibir a los hongos? Al estudiar sus mecanismos de acción, descubrimos que estas bacterias producen unas enzimas que “cortan” a otras proteínas o proteasas. Esta es una estrategia común en las bacterias que compiten con hongos y otros microorganismos, y podría ser la clave de su capacidad antifúngica. En resumen, frente a la amenaza de los hongos en la agricultura, buscamos soluciones en el poder de la fermentación ancestral. En el kéfir, encontramos bacterias con potencial biotecnológico que podrían ayudar al desarrollo de nuevos biofungicidas, más seguros para las personas y el planeta.

Dra. Silvia Tenorio-Salgado

Se enfoca en la investigación en consorcios microbianos para la búsqueda de moléculas bioactivas con potencial biotecnológico. En la actualidad es profesor de asignatura en Instituto Tecnológico de Mérida.

Dr. Gabriel Lizama-Uc

Miembro del SNI nivel 2. Investigaciones sobre consorcios microbianos para la obtención de metabolitos con potencial biotecnológico.

Dra. Sara Elena Solís Pereira.

Miembro del Sistema Nacional de Investigadores por más de 15 años. Nivel 1. Investigaciones sobre la Fisiología y Bioquímica de hongos filamentosos y basidiomicetos durante su crecimiento en residuos lignocelulósicos para producir enzimas aplicadas en procesos de la industria alimentaria y en procesos de biorremediación. 

MTRA. Gabriela Moreno

Es profesora del Instituto Tecnológico de Mérida.