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Atribución 4.0 Internacional.
INVESTIGACIÓN ORIGINAL / ORIGINAL RESEARCH
Visionarios en ciencia y tecnología 2024; 9:53-60.
1 Universidad Privada de Huancayo Franklin Roosevelt. Huancayo, Perú.
a Docente, Magister. ORCID: 0000-0003-0333-7269
b Alumno.
Efecto antagónico de microorganismos nativos
de suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
Antagonistic effect of native microorganisms from agricultural soils against phytopathogenic fungi.
Roger Alberto Palomino Huarcaya1,a, Maxima Sila Alca Quiroz1,b, Estefani Andrea Arroyo Quispe1,b,
Rosa Augusto Alccacontor Abal1,b, Nicol Bautista Navarro1,b, Sdiones Alexei Menor Vásquez1,b
RESUMEN
Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto antagónico de microorganismos nativos de
suelos agrícolas contra hongos topatógenos asociados a cultivos representativos de la región. Material
y Métodos: Se aislaron bacterias y hongos de muestras de suelo recolectadas de diferentes cultivos
agrícolas, utilizando métodos microbiológicos convencionales. Posteriormente, se realizaron pruebas in
vitro de confrontación directa para determinar la actividad antagonista de los microorganismos aislados.
Resultados: Ninguna de las bacterias evaluadas presentó actividad antagonista contra los hongos
topatógenos en los cultivos de tomate, pimentón, zanahoria, naranja y olluco. En contraste, algunos
hongos, especialmente H-pap-11 y H-pap-15, mostraron inhibición de los topatógenos en tomate,
pimentón y zanahoria, destacándose como posibles agentes biocontroladores. Conclusiones: Aunque no
se detectó actividad antagonista en las bacterias, los resultados positivos obtenidos con ciertos hongos
nativos sugieren su potencial como alternativa ecológica en el control biológico de enfermedades agrícolas,
lo que abre nuevas perspectivas para el manejo sostenible de topatógenos.
Palabras clave: Antiinfecciosos, control biológico de vectores, agricultura sostenible,
eucariontes.
Visionarios en ciencia y tecnología. 2024; 9:53-60
DOI: https://doi.org/10.47186/visct.v9i2.150
INVESTIGACIÓN ORIGINAL / ORIGINAL RESEARCH Palomino-Huarcaya R. et al.
Efecto antagónico de microorganismos nativos de
suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
Visionarios en ciencia y tecnología. 2024; 9:53-60.
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SUMMARY
Objective: This study aimed to evaluate the antagonistic effect of native microorganisms from agricultural
soils against phytopathogenic fungi associated with representative crops in the region. Material and
Methods: Bacteria and fungi were isolated from soil samples collected from various agricultural crops
using conventional microbiological methods. Subsequently, in vitro direct confrontation tests were
performed to determine the antagonistic activity of the isolated microorganisms. Results: None of the
evaluated bacteria showed antagonistic activity against the phytopathogenic fungi in tomato, pepper,
carrot, orange, and ulluco crops. In contrast, some fungi, particularly H-pap-11 and H-pap-15, showed
signicant inhibition of the phytopathogens in tomato, pepper, and carrot, highlighting their potential
as biocontrol agents. Conclusions: Although no antagonistic activity was detected in the bacteria, the
positive results obtained with certain native fungi suggest their potential as an ecological alternative in
the biological control of agricultural diseases, opening new perspectives for the sustainable management
of phytopathogens.
Keywords: Anti-Infective agents, pest control, biological, sustainable agriculture, eukaryota.
INTRODUCCIÓN
La interacción entre microorganismos del
suelo y hongos topatógenos ha sido objeto de
estudio durante décadas debido a su impacto
en la agricultura y la seguridad alimentaria a
nivel global (1). Los microorganismos nativos
presentes en suelos agrícolas, incluidos bacterias,
hongos y virus, desempeñan un papel crucial
en la protección de las plantas contra los
hongos topatógenos mediante una variedad
de mecanismos (2). Entre estos mecanismos
se destacan la competencia por nutrientes, la
producción de compuestos antimicrobianos y la
activación de respuestas de defensa en las plantas
hospederas (3). Este antagonismo microbiano ha
generado un gran interés como herramienta para
el manejo sostenible de enfermedades agrícolas,
con el potencial de reducir la dependencia de
pesticidas químicos y mitigar sus impactos
ambientales negativos (4).
Los hongos topatógenos representan una
de las mayores amenazas para la producción
agrícola mundial, causando pérdidas económicas
signicativas y afectando la seguridad alimentaria
(5). Estos organismos son responsables de
enfermedades que afectan una amplia gama
de cultivos esenciales, como cereales, frutas,
hortalizas y plantas ornamentales, lo que provoca
disminuciones en los rendimientos y la calidad
de los productos agrícolas (6). A pesar de los
avances en el desarrollo de fungicidas químicos,
el uso intensivo de estos compuestos ha generado
preocupación debido a sus efectos adversos sobre
el medio ambiente, la salud pública y la aparición
de cepas resistentes de patógenos (7).
En este contexto, los microorganismos
antagonistas ofrecen una alternativa ecológica
y sostenible para el manejo de enfermedades
topatógenas (8). Estos microorganismos actúan
restringiendo el desarrollo y la virulencia de
los hongos topatógenos a través de diversos
mecanismos, como la producción de metabolitos
secundarios antimicrobianos, la competencia por
recursos esenciales en el suelo y la inducción de
simbiosis beneciosas que fortalecen la salud
de las plantas (9). Además de su capacidad para
controlar enfermedades, algunos microorganismos
antagonistas promueven el crecimiento vegetal,
contribuyendo a una agricultura más eciente y
respetuosa con el medio ambiente (4).
En el Perú, los hongos topatógenos representan
una amenaza considerable para la producción de
alimentos y la seguridad alimentaria. Cultivos
de gran relevancia económica, como la papa,
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Efecto antagónico de microorganismos nativos de
suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
el maíz, el arroz y el café, son particularmente
vulnerables a enfermedades como la roya
amarilla y la roya de la papa, que pueden reducir
los rendimientos hasta en un 30% (10). Estas
pérdidas tienen consecuencias económicas y
sociales signicativas, especialmente para los
pequeños agricultores, que dependen de estos
cultivos para su sustento.
La diversidad biológica de los suelos agrícolas
peruanos ofrece un reservorio de microorganismos
con un gran potencial para el desarrollo de
estrategias de biocontrol de enfermedades (11).
Investigar cómo estas comunidades microbianas
interactúan con los hongos topatógenos y qué
metabolitos producen para inhibir su crecimiento
es esencial para aprovechar su potencial en el
manejo de enfermedades agrícolas. El estudio del
efecto antagónico de microorganismos nativos
de suelos agrícolas frente a hongos topatógenos
no solo contribuye al manejo sostenible de
enfermedades, sino que también apoya el
desarrollo de prácticas agrícolas más ecológicas
con el medio ambiente, esenciales para garantizar
la seguridad alimentaria y la sostenibilidad de los
sistemas de producción.
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el
efecto antagónico de diversos microorganismos
nativos provenientes de suelos agrícolas frente a
hongos topatógenos.
MATERIAL y MÉTODOS
Diseño experimental
Este estudio, de enfoque transversal y diseño
experimental, tuvo como objetivo evaluar el
efecto antagónico de microorganismos nativos
del suelo frente a hongos topatógenos aislados
de cultivos agrícolas representativos de la región
de interés. La metodología incluyó el aislamiento
de microorganismos del suelo mediante técnicas
microbiológicas, como el método de vertido en
placa (pour plate), seguido de su identicación y
la realización de pruebas in vitro para determinar
su capacidad antagonista frente a topatógenos
especícos.
Aislamiento y cultivo de microorganismos
Las muestras de suelo agrícola se recolectaron
en áreas representativas de diferentes cultivos
ubicadas en la provincia de Huancayo, región
Junín. Estas muestras se incluyeron múltiples
sitios de muestreo dentro de la región geográca
en estudio, con el objetivo de capturar la diversidad
de condiciones edafoclimáticas y prácticas
agrícolas que podrían inuir en la composición
y actividad microbiana del suelo (12). Para el
aislamiento de bacterias y hongos nativos, se
realizó una dilución seriada de las muestras
de suelo hasta 106, inoculando 100 µL de cada
dilución en placas Petri estériles con medios de
cultivo especícos: agar Sabouraud para hongos
y agar TSA (Tryptic Soy Agar) para bacterias.
Las inoculaciones se realizaron bajo condiciones
asépticas en una cabina de bioseguridad tipo II
utilizando micropipetas automáticas Eppendorf®
de precisión. Las placas fueron incubadas en una
estufa bacteriológica (marca Memmert®, 28–30
°C para hongos y 35–37 °C para bacterias) durante
3 a 7 días, según el tipo de microorganismo.
Las colonias obtenidas fueron posteriormente
subcultivadas y conservadas en refrigeración a
4 °C para su posterior identicación y análisis
funcional.
Aislamiento de hongos topatógenos
Se seleccionaron tejidos vegetales (hojas,
tallos, frutos y raíces) con síntomas visibles
de infestación por hongos topatógenos. Estos
tejidos se sometieron a una técnica de raspado o
hisopado supercial y se inocularon en placas de
agar Sabouraud suplementado con glucosa al 4%.
Rotulado de cepas
En cuanto al rotulado de las cepas, cada
microorganismo aislado fue identicado
de acuerdo con su origen y características
especícas. Las cepas bacterianas se rotularon
con el prejo “B-”, seguido de la abreviatura del
cultivo de origen, que incluye Cal (Calabaza),
Rab (Rabanito), Cag (Caigua), y Hua (Huacatay),
seguido de un número secuencial. De manera
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similar, los hongos fueron rotulados con el prejo
“H-” y las mismas abreviaturas para el origen de
las cepas: Rab para Rabanito, Hua para Huacatay,
Cag para Caigua, y Pap para Papa. A continuación,
se presentan los detalles de las cepas bacterianas
y de hongos aislados.
Determinación de actividad antagónica
Las pruebas de antagonismo se realizaron in vitro
mediante la técnica de confrontación directa. En
cada placa de cultivo, se colocó un disco de agar
con el hongo topatógeno en un extremo y, en
el extremo opuesto, un disco o suspensión del
microorganismo nativo. Las placas se incubaron
a 28 °C durante 7 días, observándose diariamente
la interacción entre los organismos. La actividad
antagónica se evaluó mediante la formación de
halos de inhibición, midiendo el diámetro de las
zonas claras en milímetros.
Análisis de datos
Los resultados obtenidos de las pruebas de
confrontación se registraron en una matriz
que incluyó el tipo de microorganismo, el
cultivo de origen y la presencia o ausencia de
inhibición del crecimiento fúngico (resultado
positivo o negativo). El análisis se realizó de
forma cualitativa, evaluando visualmente la
formación de halos de inhibición para identicar
posibles interacciones antagónicas entre los
microorganismos nativos del suelo y los hongos
topatógenos.
RESULTADOS
Pruebas de antagonismo: Bacterias vs. Hongos
Fitopatógenos
En las pruebas realizadas para evaluar el efecto
antagónico de bacterias aisladas contra hongos
topatógenos, se observaron resultados negativos
en todas las combinaciones evaluadas. Ninguna
de las bacterias probadas, clasicadas como
B-Cal, B-Rab, B-Cag o B-Hua, mostró inhibición
del crecimiento de los hongos topatógenos en
cultivos asociados a tomate, pimentón, zanahoria,
naranja y olluco. Estos resultados sugieren que
las bacterias aisladas no presentan actividad
antagónica bajo las condiciones evaluadas en este
estudio.
Pruebas de antagonismo: Hongos vs. Hongos
Fitopatógenos
En las pruebas realizadas para evaluar el efecto
antagónico de hongos aislados contra hongos
topatógenos, se observaron resultados variados,
destacándose algunos casos positivos que
sugieren potencial para su uso en estrategias
de biocontrol (tabla 1); entre estos, el hongo
identicado como H-pap-11 demostró actividad
antagónica signicativa frente a hongos
topatógenos asociados a cultivos de tomate,
pimentón y zanahoria, lo que resalta su capacidad
para inhibir el crecimiento de estos patógenos y
subraya su potencial como agente biocontrolador
en sistemas agrícolas. Por otro lado, H-pap-15
mostró un efecto positivo más especíco,
restringido únicamente a hongos topatógenos
asociados a zanahoria, sin evidencia de actividad
en los demás cultivos analizados (gura 1). En
contraste, los demás hongos aislados, incluyendo
H-rab, H-hua, H-cag y otras cepas de H-pap, no
exhibieron efectos antagonistas en ninguna de
las pruebas realizadas, obteniéndose resultados
negativos en todas las combinaciones evaluadas.
Estos hallazgos destacan la necesidad de continuar
explorando las características y mecanismos de
acción de las cepas con resultados positivos, así
como optimizar las condiciones experimentales
para maximizar su potencial antagónico y
determinar su aplicabilidad práctica en diferentes
sistemas agrícolas.
Se identicaron resultados positivos en los
aislamientos (A) H-pap-11 con actividad contra
Hongo topatógeno de Zanahoria (B) H-pap-11
con actividad contra Hongo topatógeno de
Tomate (C)H-pap-11 con actividad contra Hongo
topatógeno de Pimentón, y (D) H-pap-15,
con actividad contra Hongo topatógeno de
Zanahoria(+), destacando su potencial para el
control biológico de enfermedades en cultivos
(gura 1).
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Efecto antagónico de microorganismos nativos de
suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
Tabla 1. Resultado de Pruebas de antagonismo de hongos vs hongos topatógenos
N° Tomate Pimentón Zanahoria Naranja Olluco
H-rab-01 - - - - -
H-rab-02 - - - - -
H-hua-04 - - - - -
H-cag-09 - - - -
H-cag-10 - - - - -
H-pap-11 + + +
H-pap-12 - - - - -
H-pap-13 - - - - -
H-pap-14 - - - - -
H-pap-15 - - +- -
Figura 1. Evaluación de actividad antagónica de hongos positivos contra hongos topatógenos
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suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
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DISCUSIÓN
En este estudio, se evaluó el potencial antagonista
de microorganismos nativos de suelos agrícolas
frente a hongos topatógenos. Los resultados
mostraron que ninguna de las bacterias aisladas
presentó actividad inhibidora frente a los hongos
evaluados, a pesar de haber sido recolectadas en
suelos asociados a cultivos de tomate, pimentón,
zanahoria, naranja y olluco. Este hallazgo
coincide con lo reportado por Esikova et al.,
quienes señalaron que muchas cepas bacterianas
aisladas del suelo muestran escasa o nula actividad
antifúngica, lo que puede deberse a condiciones
ambientales desfavorables o a la baja expresión
de metabolitos secundarios bajo condiciones
de laboratorio (13). Por otro lado, Imran et al.,
y Djebaili et al., documentaron la existencia de
cepas de Bacillus y Pseudomonas con fuerte
actividad antagonista frente a hongos como
Fusarium y Rhizoctonia, especialmente cuando
se utilizan medios optimizados y condiciones
controladas de cultivo (14,15). Asimismo, Pliego
et al., y Durairaj et al., enfatizan que la selección
exitosa de bacterias biocontroladoras depende en
gran medida del método de cribado utilizado, ya
que las pruebas in vitro convencionales pueden
excluir mecanismos como la colonización
radicular o la inducción de resistencia sistémica en
plantas (16,17). Estas discrepancias sugieren que
la ausencia de actividad observada en este estudio
no descarta el potencial biocontrolador de las
bacterias nativas, sino que pone de maniesto la
necesidad de emplear enfoques más integradores
y multifactoriales.
Por otro lado, se observó que algunos hongos
lamentosos aislados de las plantas, como
H-pap-11, H-pap-15, y H-cag-09, mostraron
actividad antagonista contra ciertos topatógenos,
lo cual es consistente con investigaciones previas
que han destacado el potencial biocontrolador
de especies fúngicas. Por ejemplo, en un estudio
realizado por Landum, se demostró que especies
como Alternaria sp., E. nigrum, y Fusarium
sp. inhiben el crecimiento de Colletotrichum
acutatum mediante la producción de compuestos
volátiles (18), lo que refuerza la importancia
de los hongos como biocontroladores frente a
topatógenos. De igual forma, Thambugala et
al., y Attia et al., resaltan la relevancia de hongos
como Trichoderma, Alternaria, y Aspergillus
por su capacidad de inhibir una amplia gama de
hongos patógenos (19,20), lo que sugiere que los
hongos nativos podrían tener un papel similar en
el control biológico en suelos agrícolas. A pesar
de que no se encontraron bacterias con actividad
antagonista en este estudio, varios trabajos
previos indican que algunas cepas bacterianas,
como Pseudomonas chlororaphis y Bacillus
spp., pueden exhibir propiedades antifúngicas
ecaces (13,21,22). Estos estudios indican que
la búsqueda de cepas bacterianas con actividad
biocontroladora podría requerir una selección
más especíca o el uso de métodos de aislamiento
y pruebas más sensibles para detectar dicha
actividad.
En cuanto a la potencialidad de los hongos
como agentes biocontroladores, es evidente que
aún hay un margen signicativo para realizar
investigaciones adicionales que profundicen
en el aislamiento y caracterización de especies
fúngicas con efectos antagonistas contra hongos
topatógenos. La identicación de compuestos
bioactivos, como los volátiles producidos por
Alternaria y Fusarium, o la evaluación de
mecanismos como la producción de enzimas
celulolíticas y agentes quelantes (sideróforos)
en hongos como Trichoderma y Aspergillus,
podría ampliar nuestro conocimiento sobre
los mecanismos subyacentes del antagonismo
observado en este estudio (23).
CONCLUSIONES
En los suelos agrícolas evaluados no se detectaron
bacterias con actividad antagónica frente a
hongos topatógenos, lo que sugiere una posible
ausencia de estos microorganismos o la falta
de condiciones adecuadas para expresar dicha
actividad. En contraste, se identicaron hongos
con capacidad biocontroladora, lo que resalta su
potencial como agentes efectivos en el manejo
sostenible de enfermedades agrícolas. Estos
hallazgos ponen en evidencia la importancia de
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Efecto antagónico de microorganismos nativos de
suelos agrícolas frente a hongos topatógenos.
explorar y aprovechar los hongos nativos del
suelo, ya que representan una valiosa fuente de
alternativas naturales para el control biológico
y una herramienta prometedora dentro de las
estrategias de producción agrícola sostenible.
Correspondencia:
Roger Alberto Palomino Huarcaya
Correo electrónico: rpalomino@uroosevelt.edu.
pe
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