Interacción de levadura-levadura y su efecto en el biocontrol de hongos fitopatógenos de cítricos

Abstract

RESUMEN: La evaluación de la efectividad de seis cepas de levaduras Saccharomyces y no-Saccharomyces contra los hongos fitopatógenos de cÍtricos: Fusarium sp. Penicillium sp. y Penicillium digitatum, se realizó para identificar los mecanismos de acción involucrados en la inhibición de estos. Para dicha evaluación se utilizó medio PDA y YPD al 50%. Entre las levaduras con alto potencial de inhibición contra Fusarium sp. se encuentran S. cerevisiae 4Y3 con 74.73%, y Pseudozyma sp. con 79.04%. Para Penicillium sp. la levadura con alto potencial de inhibición fue M. guilliermondii con 63.7%. Por último, para P. digitatum las levaduras con alto potecial de inhibición fueron M. guilliermondii, con 100% y S. cerevisisae 3D6 con un 66.46% de inhibición. El mecanismo de acción de las levaduras es competencia por espacio y nutrientes, sin embargo, las levaduras Saccharomyces también muestran producción de compuestos volátiles. Despues de encontrar los mecanismos de acción de las levaduras por separado, se evaluó la efectividad de duplas de levaduras Saccharomyces y no-Saccharomyces con y sin membranas, contra Penicillium digitatum, para identificar los posibles mecanismos de acción involucrados en las duplas. Entre las duplas de levaduras con alto potencial de inhibición sin membrana se encuentra S. cerevisiae 4Y3 + M. guilliermondii con un 54% contra P. digitatum. Mientras que cuando se usan membranas de 100 kD las duplas con alto potencial de inhibición fueron S. cerevisiae 3D6 - M. guilliermondii a las 36 horas con una inhibición del 84%, y S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii con una inhibición del 82% a las 42 horas. Para la membrana de 50 kD se eligió una sola dupla compuesta por S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii donde se encontró que el mayor porcentaje de inhibición fue a las 48 horas con una inhibición del 72.4%. Los mecanismos de acción que utilizan las duplas es competencia por espacio y nutrientes, posiblemente producción de compuestos volátiles y producción de péptidos antimicrobianos (AMPs). Por último, se analizaron los sobrenadantes de la dupla S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii utilizando 100 y 50 kD la mayor concentración de proteínas dadas por el método de Bradford fue de 0.202 mg/ml, las cuales no se alcanzaron a visualizar en SDS-PAGE. De acuerdo con los resultados obtenidos en el estudio, existe una mejor interacción entra levaduras cuando se utiliza una barrera que los separe. Sin embargo, M. guilliermondii baja su porcentaje de inhibición cuando se encuentra con otra levadura, lo cual puede deberse a que el mecanismo de acción principal en las levaduras es competencia por espacio y nutrientes. ABSTRACT: The six strains of Saccharomyces and non-Saccharomyces yeasts was evaluated for their effectiveness against the citrus phytopathogenic fungi Fusarium sp. Penicillium sp. and Penicillium digitatum to identify the possible mechanisms of action involved in the inhibition, using medium 50% PDA and YPD. Among the yeasts, S. cerevisiae 4Y3 with 74.73%, and Pseudozyma sp. with 79.04% had the high inhibition potential against Fusarium sp.. For Penicillium sp. the yeast with high inhibition potential was M. guilliermondii of 63.7%. Finally, for P. digitatum the yeasts with high potency of inhibition were M. guilliermondii, of 100% and S. cerevisisae 3D6 of 66.46% inhibition. The mechanism of action of these yeasts is competition for space and nutrients. However, Saccharomyces yeasts also show production of volatile compounds. After finding the mechanisms of action of the yeasts separately, the effectiveness of pairs of Saccharomyces and non-Saccharomyces yeasts with and without membranes was evaluated against Penicillium digitatum to identify the possible mechanisms of action involved in the pair. Among the pairs of yeasts with high inhibition potential without membrane were S. cerevisiae 4Y3 + M. guilliermondii with 54% against P. digitatum, whereas when using 100 kD membranes the pairs with high inhibition potential were S. cerevisiae 3D6 + M. guilliermondii at 36 hours with an inhibition of 84%, and S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii with an inhibition of 82% at 42 hours. For the membranes of 50 kD a single-pair composed of S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii was chosen where it was found that the highest percentage of inhibition was at 48 hours with an inhibition of 72.4%. The mechanisms of action used by the pairs are competition for space and nutrients, possibly production of volatile compounds and production of antimicrobial peptides (AMPs). Finally, the supernatants of the pair S. cerevisiae 4Y3 - M. guilliermondii were analyzed, only the supernatants the 100 and 50 kD, the highest concentration of proteins given by the Bradford method was 0.202 mg / ml, and could not be visualized by SDS -PAGE. According to the results obtained in the study, there is a better interaction between yeasts when using a barrier that separates them, however, M. guilliermondii lowers it is percentage of inhibition when it encounters another yeast, which may be due to the fact that the main mechanism of action in yeasts is competition for space and nutrients