Recurrir a los microbios beneficiosos para las plantas para lograr una agricultura más sostenible Mediante su investigación en el marco del proyecto BacBio, financiado por el CEI, Diego Romero espera marcar el camino hacia una agricultura más sostenible, que se base más en microbios beneficiosos y menos en plaguicidas y fungicidas. Cambio climático y medio ambiente Alimentos y recursos naturales © PowerUp, Shutterstock Las enfermedades bacterianas son la peor pesadilla de la agricultura industrial, ya que merman la producción, se propagan como un incendio forestal y reducen los márgenes de beneficios. Hasta la fecha, la respuesta ha sido poco menos que catastrófica: los fungicidas, bactericidas y nematicidas que se pulverizan sobre los cultivos propician la degradación del medio ambiente y, además, pueden perder eficacia contra los microbios de las frutas y verduras. Según Diego Romero, profesor titular del Departamento de Microbiología de la Universidad de Málaga, ha llegado el momento de aplicar nuevos enfoques que enfaticen la sostenibilidad. Con el proyecto BacBio (Mechanistic and functional studies of Bacillus biofilms assembly on plants, and their impact in sustainable agriculture and food safety), iniciado en 2015 y financiado por el CEI, pretende dar respuesta a una pregunta: ¿Es posible proteger las plantas con microbios beneficiosos que sustituyan en parte a los plaguicidas y, al mismo tiempo, evitar la contaminación por patógenos humanos en el proceso? «Puede que en la agricultura actual haya un problema de concepto. Creo que deberíamos olvidarnos de la idea de los productos sin microbios y tratar de encontrar un punto medio entre la carga microbiana del producto y el daño colateral que infligimos al medio ambiente», explica Romero. «Personalmente, me esforzaría más en reducir los daños al medio ambiente, lo que a largo plazo beneficiaría a la agricultura». Implícitamente, este nuevo enfoque insta a diversificar las estrategias. Las condiciones medioambientales no son las mismas en todas las regiones, y los cultivos de invernadero añaden un factor más de complejidad, lo que significa que las enfermedades microbianas evolucionarán de forma distinta en diferentes entornos y que, en consecuencia, las posibles soluciones tendrán que divergir. BacBio muestra el camino a tomar a través del estudio de la matriz extracelular (MEC) de dos comunidades microbianas (también conocidas como biopelículas). «Estudiamos específicamente “Bacillus subtilis” y “Bacillus cereus”, dos organismos emparentados cuyas funciones son muy diferentes: el primero es un agente de biocontrol que protege las plantas, mientras que el segundo es patógeno para los seres humanos. A través del estudio de estos dos microbios edáficos y que viven en asociación con las plantas, podemos entender las diferencias químicas entre sus respectivas MEC. La idea es potenciar los beneficios que aporta “B. subtilis” a las plantas y a la vez reducir o evitar “B. cereus”», añade Romero. La función de las proteínas Uno de los hallazgos más notables del proyecto hasta la fecha está relacionado con la forma en que se adaptan los bacilos para vivir en entornos más complejos, como las plantas. «En “B. subtilis”, hemos encontrado que el exopolisacárido y una proteína hidrófoba de la MEC forman un escudo que impide el acceso de células extrañas a la colonia. Si se eliminan estos compuestos, otro microbio que viva en las plantas podrá penetrar en la colonia de bacilos», señala Romero. El equipo también caracterizó una proteína amiloide necesaria para ensamblar la biopelícula de bacilos. Los amiloides son conocidos sobre todo por su implicación en trastornos humanos, son muy comunes en la naturaleza y pueden contribuir a definir el estado fisiológico de las células bacterianas. Además, tienen una doble función: la carencia de amiloides propicia un aumento de la producción antimicrobiana por parte del bacilo, mientras que las células del filoplano (la superficie de la hoja) se vuelven más sensibles a su presencia. «Creemos que el bacilo utiliza estas dos funciones del amiloide para permitir de forma complementaria que las células se adhieran al entorno agresivo del filoplano, lo colonicen y sobrevivan en él. Proporciona un control satisfactorio de las enfermedades fúngicas», afirma Romero. Al permitirnos comprender mejor la forma en que las bacterias pasan de entidades aisladas a una comunidad organizada que interactúa con las plantas, el proyecto podría tener una repercusión considerable en el campo de la agrobiotecnología. Romero espera que sus hallazgos terminen por permitir la producción de microbios beneficiosos para dar paso a una agricultura más sostenible y diversificada. Palabras clave BacBio, agricultura, sostenibilidad, microbios, plaguicidas, fungicidas, bacilos
