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Antagonismo microbiano

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Este aviso fue puesto el 1 de junio de 2019.

El antagonismo microbiano se define como la capacidad de un microorganismo para inhibir el desarrollo de otros microorganismos de su comunidad.[1]​ Existen diversos mecanismos de antagonismo microbiano como la antibiosis, competencia interespecífica (a través de la producción de diversos antimicrobianos), hiperparasitismo o depredación.[2]​[3]​

La competencia microbiana se presenta cuando dos microorganismos requieren de los mismos nutrientes para su supervivencia, o bien, cuando tratan de ocupar un mismo sitio o nicho de infección.[4]​ Existen diversos hongos y bacterias que presentan efectos antagónicos contra agentes patógenos colonizadores, contribuyendo a la atenuación de enfermedades cuando están asociados a un huésped o favoreciendo al biocontrol de enfermedades de plantas.[5]​[6]​

Los principales microorganismos antagonistas más estudiados incluyen los géneros Trichoderma,[7]​ Bacillus,[8]​ Pseudomonas,[9]​ Lactobacillus,[10]​[11]​ Bifidobacterium,[12]​ entre otros .

Antecedentes editar

Las primeras observaciones de antagonismo microbiano comenzaron con Pasteur y Joubert a fines del siglo XIX. Se estudiaron tres tipos de antagonismo: muerte bacteriana por otras bacterias, antagonismo de virus contra bacterias y bloqueo de receptores celulares por filtrados bacterianos. En el primer tipo, se evaluó la actividad de la piocianasa de Pseudomonas aeruginosa y la actividad de Bacillus subtilis sobre Mycobacterium tuberculosis; en el segundo, el francés D'Herelle fue pionero en el uso de bacteriófagos contra Shigella dysenteriae, y, Besredka, encabezó la tercera línea con la terapia antivirus contra Staphylococcus aureus.[13]​

Importancia editar

  • Gracias a los microorganismos antagonistas se ha logrado controlar diversas enfermedades debido a su capacidad de colonización y persistencia en diversos ambientes. El uso de microorganismos antagonistas se vuelve muy importante si estos no causan daño al sitio que colonizan, y no producen sustancias que tengan efectos nocivos a la salud humana.
  • Cuando se administran en cantidades adecuadas algunas bacterias antagonistas pueden brindar beneficios a la salud, como favorecer la absorción de nutrientes, promover el equilibrio de la microbiota intestinal, e inhibir el desarrollo de microorganismos patógenos.[14]​[15]​
  • La efectividad de microorganismos antagonistas se ha demostrado para controlar algunas enfermedades post-cosecha.[16]​[17]​
  • Favorecen la resistencia ante amenazas de plagas.
  • Tienen efectos directos sobre hongos fitopatógenos.
  • Se ha logrado demostrar que el uso de microorganismos antagonistas ha inducido resistencia en frutos, ya que se ha caracterizado la producción de enzimas líticas como la β-1,3-glucanasa, responsables de la fractura celular en los fitopatógenos; además, se ha descubierto que existe un gran aumento en la producción de fitoalexinas que conllevan a incentivar los mecanismos de defensa de los frutos que son objeto de estudio.[18]​

Antagonismo bacteriano y control fitosanitario editar

En todo lugar en el mundo que contenga vida existe intercomunicación entre los patógenos potenciales y sus antagonistas. Esta intercomunicación ayuda, en gran parte de casos, a evitar el desarrollo de enfermedades. El proceso mediante el cual los microorganismos reducen las acciones naturales de sus depredadores, parásitos y antagonistas es conocido como “control natural”, aunque en el control de plagas es llamado "control biológico" o "biocontrol". Abundantes microorganismos saprofitos de la rizósfera y filósfera, así como la epiflora (que viven en la superficie de la hoja) protegen a las plantas contra patógenos por medio del antagonismo.[19]​ Por ejemplo, el uso de bacterias antagonistas ha sido propuesto como estrategia innovadora de control biológico en plantas de importancia agrícola.

La producción de cultivos hortícolas representan una parte importante dentro de la dieta alimenticia de la población y constituyen la principal fuente de producción de alimentos. Diversos hongos, virus y bacterias que producen enfermedades en estos cultivos, son los principales causantes de pérdidas económicas para la producción agrícola, y han conducido al uso excesivo de agroquímicos nocivos para la salud humana, animal o del medio ambiente.[20]​ Algunos ejemplos de microorganismos que afectan a estos cultivos son Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Puccinia spp. y Phytophthora capsici.

En la actualidad, diversos inoculantes elaborados a partir de este tipo de bacterias antagonistas se han utilizado con éxito para eliminar fitopatógenos,[21]​[22]​ logrando aumentar además los rendimientos de la producción con el uso de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) en la agricultura sostenible. Estos microorganismos tienen la funcionalidad de ejercer un efecto positivo sobre el crecimiento y la salud de las plantas,[23]​[24]​ y se clasifican de acuerdo a su actividad funcional en:

1) Biofertilizantes (incremento de nutrientes a la planta)

2) Fitoestimuladores (crecimiento a través de la producción de fitohormonas)

3) Biorremediadores (degradación de compuestos tóxicos)

4) Biocontroladores (eliminación de fitopatógenos)

Referencias editar

  1. ↑ Feichtmayer, Judith; Deng, Li; Griebler, Christian (14 de noviembre de 2017). «Antagonistic Microbial Interactions: Contributions and Potential Applications for Controlling Pathogens in the Aquatic Systems». Frontiers in Microbiology 8: 2192. ISSN 1664-302X. PMID 29184541. doi:10.3389/fmicb.2017.02192. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  2. ↑ García-Bayona, Leonor; Comstock, Laurie E. (21 de septiembre de 2018). «Bacterial antagonism in host-associated microbial communities». Science (en inglés) 361 (6408): eaat2456. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.aat2456. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  3. ↑ Muñoz-Rojas, Jesús; Fuentes-Ramírez, Luis E.; Caballero-Mellado, Jesús (2005-09). «Antagonism among Gluconacetobacter diazotrophicus strains in culture media and in endophytic association». FEMS Microbiology Ecology (en inglés) 54 (1): 57-66. PMID 16329972. doi:10.1016/j.femsec.2005.02.011. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  4. ↑ Eljounaidi, Kaouthar; Lee, Seung Kyu; Bae, Hanhong (1 de diciembre de 2016). «Bacterial endophytes as potential biocontrol agents of vascular wilt diseases – Review and future prospects». Biological Control (en inglés) 103: 62-68. ISSN 1049-9644. doi:10.1016/j.biocontrol.2016.07.013. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  5. ↑ Mendes, Rodrigo; Garbeva, Paolina; Raaijmakers, Jos M. (1 de septiembre de 2013). «The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial, plant pathogenic, and human pathogenic microorganisms». FEMS Microbiology Reviews (en inglés) 37 (5): 634-663. ISSN 0168-6445. doi:10.1111/1574-6976.12028. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  6. ↑ Cesa-Luna, Catherine; Baez, Antonino; Quintero-Hernández, Verónica; De la Cruz-Enríquez, Joel; Castañeda-Antonio, Ma Dolores; Muñoz-Rojas, Jesús (1 de enero de 2020). «The importance of antimicrobial compounds produced by beneficial bacteria on the biocontrol of phytopathogens». Acta Biológica Colombiana 25 (1): 140-154. ISSN 1900-1649. doi:10.15446/abc.v25n1.76867. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  7. ↑ Sharma, R. R.; Singh, Dinesh; Singh, Rajbir (1 de septiembre de 2009). «Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables by microbial antagonists: A review». Biological Control (en inglés) 50 (3): 205-221. ISSN 1049-9644. doi:10.1016/j.biocontrol.2009.05.001. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  8. ↑ Troncoso-Rojas, Rosalba; Tiznado-Hernández, Martín Ernesto (1 de enero de 2014). Bautista-Baños, Silvia, ed. Postharvest Decay (en inglés). Academic Press. pp. 147-187. ISBN 978-0-12-411552-1. doi:10.1016/b978-0-12-411552-1.00005-3. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  9. ↑ Prieto, Pilar; Mercado-Blanco, Jesús (2008-05). «Endophytic colonization of olive roots by the biocontrol strain Pseudomonas fluorescens PICF7». FEMS Microbiology Ecology 64 (2): 297-306. ISSN 0168-6496. doi:10.1111/j.1574-6941.2008.00450.x. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  10. ↑ Muñoz-Quezada, Sergio; Bermudez-Brito, Miriam; Chenoll, Empar; Genovés, Salvador; Gomez-Llorente, Carolina; Plaza-Diaz, Julio; Matencio, Esther; José Bernal, María et al. (29 de enero de 2013). «Competitive inhibition of three novel bacteria isolated from faeces of breast milk-fed infants against selected enteropathogens». British Journal of Nutrition (en inglés) 109 (S2): S63-S69. ISSN 0007-1145. doi:10.1017/S0007114512005600. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  11. ↑ Enany, Shymaa; Abdalla, Salah; Enany, Shymaa; Abdalla, Salah (2015-12). «In vitro antagonistic activity of Lactobacillus casei against Helicobacter pylori». Brazilian Journal of Microbiology (en inglés) 46 (4): 1201-1206. ISSN 1517-8382. PMID 26691482. doi:10.1590/S1517-838246420140675. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  12. ↑ Delcaru, Cristina; Alexandru, Ionela; Podgoreanu, Paulina; Cristea, Violeta Corina; Bleotu, Coralia; Chifiriuc, Mariana Carmen; Bezirtzoglou, Eugenia; Lazar, Veronica (2016-06). «Antagonistic activities of some Bifidobacterium sp. strains isolated from resident infant gastrointestinal microbiota on Gram-negative enteric pathogens». Anaerobe (en inglés) 39: 39-44. doi:10.1016/j.anaerobe.2016.02.010. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  13. ↑ Ledermann, Walter (2013-08). «Antagonismo microbiano en la terapia de las enfermedades infecciosas». Revista chilena de infectología (en inglés) 30 (4): 446-450. ISSN 0716-1018. doi:10.4067/S0716-10182013000400015. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  14. ↑ Sánchez, Borja; Delgado, Susana; Blanco‐Míguez, Aitor; Lourenço, Anália; Gueimonde, Miguel; Margolles, Abelardo (2017). «Probiotics, gut microbiota, and their influence on host health and disease». Molecular Nutrition & Food Research 61 (1): 1600240. ISSN 1613-4133. doi:10.1002/mnfr.201600240. Consultado el 15 de julio de 2020. 
  15. ↑ Colombo, Monique; Todorov, Svetoslav Dimitrov; Eller, Monique; Nero, Luís Augusto (2018-11). «The potential use of probiotic and beneficial bacteria in the Brazilian dairy industry». Journal of Dairy Research (en inglés) 85 (4): 487-496. ISSN 0022-0299. doi:10.1017/S0022029918000845. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  16. ↑ Barkai-golan, RIVKA (1 de enero de 2001). Barkai-golan, RIVKA, ed. Postharvest Diseases of Fruits and Vegetables (en inglés). Elsevier. pp. 221-251. ISBN 978-0-444-50584-2. doi:10.1016/b978-044450584-2/50011-3. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  17. ↑ Sánchez, Borja; Delgado, Susana; Blanco‐Míguez, Aitor; Lourenço, Anália; Gueimonde, Miguel; Margolles, Abelardo (2017). «Probiotics, gut microbiota, and their influence on host health and disease». Molecular Nutrition & Food Research 61 (1): 1600240. ISSN 1613-4133. doi:10.1002/mnfr.201600240. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  18. ↑ Hernández-Lauzardo Ana Niurka, Bautista-Baños Silvia, Velázquez-del Valle Miguel Gerardo, Hernández-Rodríguez Annia. «Uso de Microorganismos Antagonistas en el Control de Enfermedades Postcosecha en Frutos.». 
  19. ↑ Rocío Pérez-y-Terrón1 , Thania S. Gonzalez-Montfort1 , Jesús Muñoz-Rojas. «Antagonismo microbiano asociado a cepas provenientes de jitomtes». 
  20. ↑ Terziev, Venelin; Petkova-Georgieva, Stoyanka (2019). «The Pesticides Toxic Impact on the Human Health Condition and the Ecosystem». SSRN Electronic Journal (en inglés). ISSN 1556-5068. doi:10.2139/ssrn.3477254. Consultado el 15 de julio de 2020. 
  21. ↑ Baez‐Rogelio, Antonino; Morales‐García, Yolanda Elizabeth; Quintero‐Hernández, Verónica; Muñoz‐Rojas, Jesús (2017). «Next generation of microbial inoculants for agriculture and bioremediation». Microbial Biotechnology (en inglés) 10 (1): 19-21. ISSN 1751-7915. PMID 27790851. doi:10.1111/1751-7915.12448. Consultado el 15 de julio de 2020. 
  22. ↑ Molina-Romero, Dalia; Baez, Antonino; Quintero-Hernández, Verónica; Castañeda-Lucio, Miguel; Fuentes-Ramírez, Luis Ernesto; Bustillos-Cristales, María del Rocío; Rodríguez-Andrade, Osvaldo; Morales-García, Yolanda Elizabeth et al. (8 de noviembre de 2017). «Compatible bacterial mixture, tolerant to desiccation, improves maize plant growth». PLOS ONE (en inglés) 12 (11): e0187913. ISSN 1932-6203. PMID 29117218. doi:10.1371/journal.pone.0187913. Consultado el 15 de julio de 2020. 
  23. ↑ Maheshwari, Dinesh Kumar, ed. (2019). Field Crops: Sustainable Management by PGPR. Sustainable Development and Biodiversity (en inglés) 23. Springer International Publishing. ISBN 978-3-030-30925-1. doi:10.1007/978-3-030-30926-8. Consultado el 15 de julio de 2020. 
  24. ↑ «Revista de Protección Vegeta». 


Ligas externas editar

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