Investigadores del Centro de Micro-Bioinnovación de la Facultad de Farmacia desarrollaron un bioproducto a partir de una bacteria marina que interfiere en los mecanismos de comunicación de bacterias fitopatógenas que provocan enfermedades en cultivos agrícolas. La tecnología, cuya patente pertenece a la Universidad de Valparaíso, ofrece una alternativa al uso de cobre y antibióticos y busca aliados para avanzar hacia su aplicación industrial.
Una nueva alternativa biotecnológica para enfrentar las enfermedades bacterianas que afectan a los cultivos agrícolas fue desarrollada por investigadores del Centro de Micro-Bioinnovación (CMBi) de la Facultad de Farmacia UV. Se trata de un bioproducto obtenido a partir de una bacteria marina, cuya tecnología cuenta con patente de invención de titularidad de la Universidad de Valparaíso.
La innovación propone una manera diferente de controlar los microorganismos responsables de enfermedades en las plantas. En lugar de eliminarlos mediante sustancias antimicrobianas, actúa sobre los mecanismos que utilizan para comunicarse, coordinar su comportamiento y activar su capacidad de infección.
Tal como lo explicó el doctor Alejandro Dinamarca, investigador del CMBi y uno de los inventores de la patente, la tecnología se basa en compuestos bioactivos producidos por la bacteria marina Marinobacter sp., depositada en la Colección Chilena de Recursos Genéticos Microbianos. Estos compuestos interfieren en el denominado quorum sensing, un sistema de comunicación que permite a las bacterias coordinar acciones de conducta social y en casos como el de bacterias patógenas, activar sus mecanismos de virulencia.
Al respecto, el microbiólogo, señaló que “a diferencia de los tratamientos convencionales, nuestra tecnología no busca eliminar las bacterias patógenas, sino interferir en su sistema de comunicación. Al bloquear el quorum sensing, impedimos que estos microorganismos coordinen sus mecanismos de virulencia y desplieguen las estrategias que utilizan para colonizar e infectar los tejidos vegetales”.
Según sus palabras, este mecanismo representa una diferencia importante respecto de los tratamientos agrícolas convencionales basados en antimicrobianos y antibióticos que no son selectivos y dañan los ecosistemas microbianos beneficiosos.
“El uso intensivo de productos basados en cobre y antibióticos en la agricultura, puede provocar acumulación de metales en los suelos y efectos perjudiciales para las plantas, mientras que los antibióticos generan presión selectiva sobre las poblaciones bacterianas, favoreciendo la selección y diseminación de bacterias resistentes a los antibióticos”, precisó.
En esa línea, expresó que el bioproducto desarrollado por el equipo de la UV actúa sobre tres procesos relacionados con la capacidad de infección de bacterias fitopatógenas: “La formación de biopelículas, el desplazamiento y la producción de enzimas que degradan los tejidos vegetales. En nuestros ensayos logramos inhibir completamente estos procesos en patógenos que afectan cultivos de importancia agrícola, como los cerezos y el tomate”, afirmó Dinamarca. Y añadió: “Los resultados obtenidos en ensayos de laboratorio y de campo demostraron la eficacia de esta tecnología frente a patógenos de importancia económica, como Pseudomonas syringae pv. syringae, asociado al cáncer bacterial en cerezos, y Pseudomonas syringae pv. tomato, responsable de la peca bacteriana en tomates. En los ensayos realizados, la formulación denominada Extracto Bioactivo alcanzó un cien por ciento de inhibición de la formación de biopelículas, la movilidad bacteriana por swarming y la actividad proteolítica de estos microorganismos”.
Sustentabilidad y economía circular
El investigador agregó que otro aspecto distintivo de la invención es su proceso de producción, que incorpora tecnología sustentable con impacto en economía circular.
“Uno de los aspectos relevantes de esta tecnología es que combina innovación biotecnológica y sustentabilidad ambiental. El bioproceso reduce el uso de agua de consumo humano ya que utiliza agua de mar, a la vez que se incorpora aceite vegetal reciclado como inductor para obtener las moléculas bioactivas. Esto abre posibilidades para desarrollar un producto de origen natural con potencial aplicación en una agricultura que necesita alternativas más sustentables para el control de enfermedades”, destacó el académico.
La tecnología contempla tres presentaciones: un extracto bioactivo en polvo, obtenido mediante secado por aspersión; una formulación líquida libre de células, y otra que contiene biomasa inactiva. “Estas alternativas permiten explorar diferentes condiciones de almacenamiento, transporte y aplicación en el ámbito agrícola”, advirtió el científico.
La patente es resultado del proyecto Fondef Precompetitivo ID19I10185, titulado “Desarrollo de productos tensoactivos de origen natural, capaces de afectar la virulencia y colonización de fitopatógenos bacterianos para su uso en agricultura como estrategia de prevención y tratamiento”, dirigido por el doctor Dinamarca.
La invención fue desarrollada por Alejandro Dinamarca Tapia y Claudia Ibacache Quiroga, contando con la colaboración fundamental de Karoll González Pizarro, Paz Jopia Contreras, Caroline Weinstein Oppenheimer y Waleska Vera Quezada, investigadores de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Valparaíso.
Transferencia tecnológica
El investigador relevó que “con esta patente, la Universidad de Valparaíso cuenta con una tecnología protegida que vincula la investigación científica y el sector productivo”.
También indicó que para realizar la transferencia tecnológica efectiva, la Universidad podrá avanzar en establecer alianzas estratégicas con empresas de insumos agrícolas y biotecnológicas, interesados en obtener una licencia de la tecnología y participar en su escalamiento, validación en condiciones de campo e industrialización.
“El desafío es avanzar desde el producto desarrollado a una estrategia de transferencia que contribuya a diversificar las herramientas disponibles para proteger los cultivos, reduciendo la dependencia de tratamientos convencionales y promoviendo alternativas más sustentables para la agricultura”, concluyó el investigador.
Nota: Pamela Simonetti
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