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Enfermedades bacterianas en frutales: Bacteriófagos, un potencial biocontrol para la agricultura
La industria nacional de frutas se ha posicionado dentro de las líderes a nivel mundial debido a su calidad. Sin embargo, las enfermedades bacterianas junto con su falta de control, merman este crecimiento. Un grupo de expertos del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos han estado trabajando para lograr una alternativa de tratamiento natural.
Gastón Higuera Guajardo, Ingeniero en Biotecnología, Doctor en Ciencias Silvoagropecuarias y Veterinarias, Universidad de Chile. Profesor Asistente, Laboratorio de Biotecnología de los Alimentos, INTA – U. de Chile.
Chile se ha diferenciado como productor y exportador de frutas a nivel mundial debido a la gran calidad de éstas. El crecimiento nacional en superficie de frutales supera las 300.000 hectáreas plantadas entre las cuales destacan diversos frutales de importancia económica debido a los retornos económicos que generan. Esta industria ha posicionado a Chile como el primer exportador frutícola del hemisferio sur, y entre los primeros lugares por el destacado nivel de frutas producidas, como es el caso de los cerezos y nogales.
Chile entre los líderes en calidad de frutas: Cerezo y nogal
La industria nacional de cerezas en tan solo cinco años ha crecido sobre un 57%, a lo que se suma el hecho de ser un importante exportador en contraestación lo que le otorga una ventaja en términos de valor de retorno. Así mismo, la industria del nogal tiene una alta demanda a nivel mundial por su apreciado fruto que tiene beneficiosas propiedades nutritivas y para la salud. La producción de nueces chilenas está dirigida principalmente al mercado internacional y su proyección de crecimiento superará las 200 mil toneladas en 2025, según estimaciones de Chilenut y la Chilean Walnut Commission.
Para mantener y acrecentar esta posición de liderazgo, la industria frutícola nacional enfrenta constantes desafíos y mejoras con el fin de lograr diferenciación y competitividad en el sector. Entre ellas está la importante tarea de resolver diversas variables que perjudican su competitividad como son las cuantiosas pérdidas en producción debido a enfermedades bacterianas.
Enfermedades bacterianas en frutales: ¿Qué pasa con los tratamientos agroquímicos?
Las enfermedades bacterianas en agricultura tienen una elevada relevancia debido a que son responsables de importantes pérdidas de producción. Sin embargo, muchos de los aspectos epidemiológicos de las enfermedades aún son desconocidos, por lo que las estrategias de manejo no son fácilmente definidas y en general, en zonas donde existen brotes no son bien controladas.
En Chile, la principal herramienta de control de bacterias fitopatógenas es a través de aplicaciones preventivas con productos agroquímicos a base de cobre, que incluyen formulaciones como: hidróxidos, óxidos, sulfatos y caldo bordelés, que se han utilizado durante más de 30 años. Si bien el cobre tiene un uso extendido, la prevalencia de las enfermedades y aumento de los brotes en los huertos hace que su eficacia como tratamiento sea cada vez más cuestionada. Una explicación a este hecho es la aparición y selección de microorganismos resistentes a cobre.
Una de las causales de que la efectividad de los tratamientos con agroquímicos esté disminuyendo, es el explosivo aumento de bacterias con capacidad de desarrollar resistencias a estos productos, debido a la continua exposición de los microorganismos al metal. Este hecho se ha traducido en un aumento de las aplicaciones para controlar enfermedades, por ejemplo, en el caso de la Peste Negra del nogal en la región del Bio Bio, los productores hacen hasta 15 aplicaciones por temporada. Por otra parte, esto conlleva a una serie de efectos colaterales para el ambiente y la salud, tales como: selección de bacterias resistentes a cobre, persistencia de los agroquímicos en suelos, modificación de poblaciones bacterianas benéficas en los ambientes, fitotoxicidad en plantas, entre otros. Esta situación se agrava considerando evidencias que sugieren la transferencia de genes de resistencia a cobre entre bacterias.
En el caso de cerezos, la enfermedad bacteriana más importante es el Cáncer Bacterial (Pseudomonas syringae pv syringae), ya que en un brote las pérdidas pueden alcanzar hasta el 75% en plantaciones jóvenes, mientras que en condiciones normales se estima entre el 10 a 20% en mermas de árboles. Una situación similar ocurre en nogales, donde la enfermedad principal, la llamada Peste Negra (Xanthomonas arborícola pv juglandis), puede generar pérdidas de producción estimadas de hasta un 80% en condiciones favorables de desarrollo de la bacteria. Por otra parte, existen escasos estudios a nivel nacional que den cuenta de registros oficiales que indiquen los perjuicios y prevalencias de estas enfermedades, pero para ambos casos las enfermedades se presentan con una amplia distribución geográfica y presencia en las zonas de cultivo de estos frutos.
El problema de las enfermedades bacterianas en frutales tiene tres componentes principales: la existencia de una enfermedad bacteriana que reduce la producción; los tratamientos con agroquímicos tienen eficacia limitada y decreciente por bacterias fitopatógenas resistentes; y la propagación a nuevos predios con la subsecuente pérdida de competitividad. Por estas razones, investigaciones realizadas en el Laboratorio de Biotecnología de Alimentos del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos (INTA) de la Universidad de Chile, trabajan en vías alternativas y complementarias de tratamientos que además sean más amigables con el medio ambiente, como lo es el uso de bacteriófagos (fagos) como biocontroladores.
Bacteriófagos, biocontroladores naturales de bacterias: Fagoterapia y control de enfermedades bacterianas
La aparición de bacterias resistentes a distintos productos bactericidas (antibióticos y cobre) se ha tornado una amenaza a nivel mundial y la creciente demanda por productos amigables con el medio ambiente que sean sustentables, ha renovado el interés por los bacteriófagos (o fagos) y la fagoterapia.
Los fagos son virus que infectan exclusiva y únicamente a las bacterias en distintos ecosistemas, convirtiéndose en predadores naturales de éstas, siendo inofensivos para organismos superiores (plantas en este caso). El uso de fagos ha sido estudiado como una alternativa en áreas tan distintas como: inocuidad alimentaria, medicina humana, veterinaria, acuicultura y agricultura. Entre sus características se puede destacar que son agentes bactericidas específicos que no tienen restricción de uso, son inocuos para plantas, mamíferos y humanos, no
dañan la microbiota epífita benéfica de los huertos debido a su gran especificidad de acción, son capaces de destruir bacterias resistentes a tratamientos clásicos de agroquímicos y pueden ser considerados como producto orgánico, entre otras.
La actual situación de aparición de bacterias con múltiples mecanismos de resistencia al cobre, así como a antibióticos, posiciona a los fagos como una alternativa, ya que son capaces de infectar y matar su bacteria hospedera (acción bactericida), lo que representa un gran potencial como tratamiento (fagoterapia). Las investigaciones realizadas en INTA buscan desarrollar est
rategias de control específicamente para el Cáncer Bacterial en carozos y la Peste Negra del nogal, usando formulaciones con bacteriófagos como biocontroladores. Si bien, estos estudios aún se encuentran en fase de pruebas (laboratorio y campo), ya han demostrado su alta capacidad de control de estas enfermedades (Figura 1).
El desarrollo de estas nuevas alternativas para el control de enfermedades en frutales, lograría diferenciar y potenciar la industria frutícola nacional ya que se aumentaría su producción. Además, sumaría externalidades positivas, ya que la disminución del volumen de agroquímicos en los cultivos, generaría una mayor aceptación de los productos chilenos que derivará en una mejor receptividad para la compra por parte de mercados internacionales.
