Efecto de lipopéptidos de Bacillus velezensis RC218 sobre la germinación de macroconidios y la producción de deoxinivalenol del fitopatógeno Fusarium graminearum

Abstract

Los lipopéptidos (LPs) son compuestos producidos principalmente en bacterias de los géneros Bacillus y Pseudomonas; y se caracterizan por su alta actividad antimicrobiana. En este trabajo Bacillus velezensis RC218 fue incubado en dos medios específicos para producción de LPs (medios “Gu” y “MOLP”) y luego se evaluó la capacidad de estos LPs de inhibir el crecimiento micelial, la germinación de macroconidos y la reducción de la micotoxina deoxinivalenol (DON) en cepas de Fusarium graminearum. Se determinó el crecimiento radial cada 24 hs, se cuantificó el porcentaje de macroconidios sin germinar mediante microscopía óptica y se analizó el daño causado a los tubos germinativos. Granos de trigo irradiados se incubaron con F. graminearum y LPs por 28 días y luego se realizó la extracción y cuantificación de DON mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los LPs producidos en el medio “MOLP” inhibieron significativamente el crecimiento de dos cepas de F. graminearum, mientras que los obtenidos en el medio “Gu” solo pudieron inhibir la cepa CPE 1314. Los LPs del medio “MOLP” inhibieron la germinación de los macroconidios de la cepa CPE 1314 y también se observaron alteraciones en la estructura de conidios y tubos germinativos en todas las cepas tratadas con los LPs de ambos medios, siendo los LPs obtenidos del medio “MOLP” los que más alteraciones produjeron. Los LPs producidos por B. velezensis RC218 en el medio “MOLP” fueron en general los de mayor efectividad para inhibir el crecimiento y la germinación de macroconidios de F. graminearum. Sobre los granos irradiados, los LPs producidos lograron reducir la producción de DON en dos de las tres cepas evaluadas de F. graminearum en al menos un medio de producción. La utilización de estos LPs puede ser una alternativa sostenible para el control de este fitopatógeno en cereales.

Lipopeptides (LPs) are compounds produced mainly by bacteria of the genera Bacillus and Pseudomonas, and are characterized by their high antimicrobial activity. In this study, Bacillus velezensis RC218 was incubated in two different LP production media (“Gu” and “MOLP” media), and the ability of these LPs to inhibit mycelial growth, macroconid germination, and reduction of mycotoxin deoxynivalenol (DON) in Fusarium graminearum strains was evaluated. Radial growth was determined every 24 hours, the percentage of ungerminated macroconidia was quantified by optical microscopy, and the damage caused to germ tubes was analyzed. Irradiated wheat grains were incubated with F. graminearum and LPs for 28 days, after which DON extraction and quantification were performed by high-performance liquid chromatography (HPLC). LPs produced in the “MOLP” medium significantly inhibited the growth of two F. graminearum strains, whereas those obtained in the “Gu” medium only inhibited strain CPE 1314. LPs from the “MOLP” medium inhibited the germination of macroconidia of strain CPE 1314, and alterations in the structure of conidia and germ tubes were also observed in all strains treated with LPs from both media, with those obtained from the “MOLP” medium producing the most alterations. The LPs produced by B. velezensis RC218 in the “MOLP” medium were generally the most effective in inhibiting the growth and germination of F. graminearum macroconidia. On irradiated grains, the LPs produced managed to reduce DON production in two of the three F. graminearum strains evaluated in at least one production medium. The use of these LPs can be a sustainable alternative for the control of this phytopathogen in cereals.