Las bacterias de los olivares podrían ser la clave para combatir la Xylella
Los investigadores han descubierto que ciertos microorganismos aportan ventajas biológicas, como un sistema inmunitario secundario.
Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha identificado un grupo de bacterias latentes en las hojas y el suelo de los olivos que los protegen de las adversidades ambientales.
Los análisis genéticos han demostrado que varios microorganismos proporcionan ventajas biológicas similares a las de un sistema inmunológico secundario. Los investigadores esperan que sus hallazgos permitan desarrolar un biopecida natural para combatir el mortífero patógeno Xylella fastidiosa.
Véase también: La lucha en constante evolución de Europa contra la Xylella fastidiosaSe cree que la Xylella fastidiosa llegó a Italia en 2008 a través de la introducción de una sola planta de café procedente de Costa Rica.
La Xylella fastidiosa, causante del mortal síndrome de declive rápido del olivo, ha provocado brotes generalizados en Europa durante los últimos 15 años y se estima que tiene un impacto económico anual de más de 5.500 millones de euros.
La bacteria ha demostrado ser un reto importante de controlar, ya que actualmente no existe ningún método de control de campo eficaz para erradicarla.
Sin embargo, en el artículo de investigación publicado en Microbiology Spectrum, los investigadores identificaron un grupo de bacterias, Bacillus spp., que creen que podría ser la clave para combatir el patógeno.
Xylella fastidiosa
La Xylella fastidiosa es una bacteria gramnegativa conocida por causar diversas enfermedades en las plantas. Es un patógeno que afecta primarimente al xilema, que es el tejido vegetal reponsable del transporte de agua y nutrientes desde las raíces a otras partes de la planta. La Xylella fastidiosa es un motivo de gran preocupación en la agricultura y la silvicultura, ya que puede infectar a una amplia gama de especies vegetales, lo que provoca pérdidas económicas y daños medioambientales.
Esta bacteria es transmitida por insectos vectores, como los saltahojas y los saltahojas, que se alimentan de la savia de las plantas. Cuando estos insectos se alimentan de plantas infectadas, adquieren la bacteria y pueden transmitirla a plantas sanas al alimentarse de ellas. La Xylella fastidiosa puede infectar tanto cultivos agrícolas como plantas ornamentales, y ha sido responsable de enfermedades devastadoras en diversas partes del mundo.
Algunas de las enfermedades más conocidas causadas por la Xylella fastidiosa son la enfermedad de Pierce, la clorosis variegada de los cítricos (CVC) y el síndrome de declive rápido del olivo (OQDS).
Las medidas para controlar la Xylella fastidiosa incluyen el uso de insecticidas para controlar los insectos vectores, así como iniciativas para poner en cuarentena y eliminar las plantas infectadas con el fin de evitar una mayor propagación. Se está investigando para desarrollar estrategias más eficaces para controlar y prevenir la propagación de esta bacteria y las enfermedades vegetales asociadas a ella.
Las especies de Bacillus tienen características distintivas que las hacen valiosas para aplicaciones médicas, biotecnológicas y agrícolas.
Se pueden utilizar en la producción de biocombustibles, biopolímeros y moléculas bioactivas. En la agricultura, pueden mejorar el crecimiento de las plantas, actuar como biofertilizantes, estimular el crecimiento y controlar los patógenos, lo que los convierte en una opción prometedora para la agricultura sostenible.
Los biofertilizantes a base de Bacillus mejoran el crecimiento y el rendimiento de las plantas al mejorar la disponibilidad de nutrientes, la fijación de nitrógeno, la solubilización del fosforo y la producción de reguladores del crecimiento de las plantas.
Estas bacterias también pueden producir compuestos antimicrobianos, son rentables y forman esporas que garantizan su estabilidad, lo que las convierte en una alternativa natural a los pesticidas químicos.
El Bacillus thuringiensis es bien conocido por sus propiedades insecticidas, mientras que otras especies como el B. subtilis y el Bacillus amyloliquefaciens se han utilizado con éxito como agentes de control biológico en diversos cultivos comerciales.
Además, la capacidad de algunas especies de Bacillus para producir bacteriocinas, péptidos antimicrobianos, resulta prometedora para el tratamiento de plantas.
Si bien estos beneficios ya se han demostrado en cultivos como el trigo, girasoles y patatas, la investigación llevada a cabo por el equipo de la Universidad de Jaén se centró en analizar su presencia en los olivares españoles y su resistencia a una serie de desafíos ambientales.
Bajo la supervisión de Hikmate Abriouel, el equipo se embarcó en el proyecto SMART-AGRI-SPORE, una iniciativa europea Marie Curie destinada a desarrolar un biopesticida para combatir la Xylella fastidiosa. El proyecto implicó el análisis de 417 bacterias del género Bacillus spp. recogidas en olivares de Jaén y Málaga.
Los investigadores trataron de identificar aquellas bacterias capaces de formar esporas e hibernar para superar condiciones externas adversas y reactivarse cuando las condiciones se vuelven favorables.
Estas esporas actúan como un escudo protector, haciendo que las bacterias sean resistentes a temperaturas extremas, a la radiación y a sustancias químicas nocivas. Para aislar las cepas con esta capacidad, el equipo sometió sus muestras a temperaturas que alcanzaban los 80 ºC, erradicando así todas aquellas que no cumplían el criterio.
«Ante una situación adversa, como la falta de nutrientes en el entorno, estas bacterias entran en un estado de reposo, a modo de hibernación, hasta que el peligro desaparece y pueden reanudar sus funciones vitales normales», explicó Julia Manetsberger, una de las autoras del artículo.
Para comprender mejor la resistencia de Bacillus spp. a los retos ambientales, los investigadores expusieron a las bacterias a cantidades variables de antibióticos y fertilizantes inorganicos.
Su resistencia fue normal, similar a la de otras especies bacterianas. Esta resiliencia sugiere que Bacillus spp. sobreviviría en la naturaleza al exponerse a compuestos agrícolas de uso tan común, continuando con la aportación de los beneficios deseados al olivar.
El descubrimiento de estas bacterias únicas en los olivares españoles abre nuevas posibilidades para futuras aplicaciones agrícolas.
Dado que las especies de Bacillus ya desempeñan un papel central como uno de los biopesticidas más utilizados, su potencial para nuevas aplicaciones biotecnológicas en la agricultura es prometedor. Los investigadores proponen el desarrollo de un biopesticida natural que utilice este grupo de microorganismos para combatir los brotes de Xylella fastidiosa.
Además, se ha demostrado anteriormente que estas bacterias resisten la exposición a los metales y eliminan los metales pesados del suelo, desintoxicando eficazmente el medio ambiente.
La contaminación por metales pesados supone un problema significativo para la agricultura comercial y la producción alimentaria, ya que las plantas pueden absorber estos metales, que se introducen en la cadena alimentaria.
Por lo tanto, el equipo examinó la tolerancia de sus muestras a una serie de metales pesados. Descubrieron que los aislados analizados presentaban una buena tolerancia, siendo el hierro el más tolerado, seguido del cobre, el níquel, el manganeso, el zinc y el cadmio.
Esto sugeste que los miembros de la sporobiota del olivo podrían prosperar en suelos con niveles elevados de metales debido a factores ambientales o a las actividades humanas.