Metagenómica como herramienta para aislamiento dirigido de bacterias bioestimulantes

Ana TorrejónPor Ana Torrejón 2 meses publicado
Home  /  Tecnoalimentalia  /  Tecnología  /  Metagenómica como herramienta para aislamiento dirigido de bacterias bioestimulantes

De cara a aislar y seleccionar bacterias de la rizosfera que presenten capacidades bioestimulantes con el objetivo de diseñar un producto de aplicación en agricultura, es necesario un profundo conocimiento de la microbiota presente en los diferentes ecosistemas. En ese sentido, los estudios metagenómicos y las técnicas de secuenciación masiva (Next Generation Sequencing) aportan una información vital que permite realizar aislamientos dirigidos de las bacterias presentes en muestras ambientales.

En las últimas décadas, se ha incrementado el interés por reducir los residuos químicos en los cultivos, derivado de la demanda por parte de productores y consumidores. El aumento de la contaminación química en aguas subterráneas y ríos debido a las prácticas agronómicas ha ido en aumento en los últimos años (Phogat et. al., 2014). Por esta razón, se necesitan soluciones para mantener la productividad de los cultivos al mismo tiempo que se reduce la aplicación de fertilizantes químicos y pesticidas.

Para cumplir con estas nuevas prácticas, una de las posibilidades es la utilización de microorganismos del suelo que incrementen la cantidad de nutrientes, al tiempo que aumentan su eficiencia y su absorción (Armada et al., 2014).

La rizosfera es una zona fina de suelo que rodea el área de la raíz de las plantas (Hartmann et al., 2008). Esta zona es muy rica en nutrientes, debido a la acumulación de una variedad de compuestos orgánicos liberado por las raíces a través de exudación, secreción y rizodeposición.

Estos compuestos orgánicos se pueden usar como fuente carbono por los microorganismos y la actividad microbiana es particularmente intensa en esta zona del suelo. La rizosfera es por lo tanto el hábitat natural de una variedad de bacterias asociadas a la raíz comúnmente referidas para como rizobacterias. Las rizobacterias que pueden influir de manera positiva en el crecimiento de la planta se conocen como rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR).

El uso de los PGPR gana importancia debido a la necesidad de desarrollo de prácticas agrícolas ecológicas y sostenibles para alimentar a una población en rápido crecimiento. Dado que el exceso el uso de fertilizantes y pesticidas químicos presenta efectos adversos en el medio ambiente, es imprescindible idear un ecosistema con alternativas ecológicas para reducir el uso de productos químicos.

El término PGPR incluye tres tipos de bacteria procedentes del suelo: bacterias libres que habitan en la zona alrededor de las raíces de la planta (rizosfera), aquellas que colonizan la superficie de las raíces (rizoplano) y las bacterias endofíticas que habitan en las raíces.

Sin embargo, esta división no es exclusiva, y cualquier especie bacteriana puede adaptarse a estos tres hábitats distintos, dependiendo de las condiciones del suelo y la especie vegetal a tratar. Las rizobacterias PGP pertenecen a distintos filos (Actinobacteria, Proteobacteria y Firmicutes), incluyendo especies del género Bacillus, Pseudomonas, Azospirillum, Azotobacter, Alcaligens, Arthobacter, Agrobacterium, Burkholderia, Pantoea, Rhizobium, Serratia, y Variovorax (Kloepper et at., 1989). Los mecanismos de acción de los PGPR son muy diversos y no todas las especies poseen las mismas propiedades.

De cara a aislar y seleccionar bacterias de la rizosfera que presenten capacidades bioestimulantes con el objetivo de diseñar un producto de aplicación en agricultura, es necesario un profundo conocimiento de la microbiota presente en los diferentes ecosistemas. En ese sentido, los estudios metagenómicos y las técnicas de secuenciación masiva (Next Generation Sequencing) aportan una información vital que permite realizar aislamientos dirigidos de las bacterias presentes en muestras ambientales.

En AINIA disponemos del equipamiento y la experiencia necesarias para realizar tanto estudios metagenómicos de muestras de la rizosfera, así como la posibilidad de emplear técnicas de secuenciación masiva para realizar aislamiento dirigido de microorganismos bioetimulantes.

Posteriormente, mediante ensayos in Vitro es posible realizar el cribado de dichas bacterias para seleccionar la más adecuada en base a los requerimientos del producto final. Finalmente, mediante biotecnología industrial, es posible desarrollar el proceso productivo de la microbiota seleccionada, así como el escalado y la industrialización.

De todo esto y muchas más cosas hablaremos en la jornada: “Oportunidades agroalimentarias: El papel de la biotecnología”, que tendrá lugar en AINIA el próximo 18 de junio, en la que expertos de entidades como IVIA, IATA, IDAI NATURE y AINIA aportarán su experiencia en el control biológico de plagas y las nuevas variedades de frutos, los nuevos bioproductos en el campo, los nuevos productos alimentarios obtenidos mediante fermentaciones controladas y el desarrollo de ingredientes funcionales. La jornada la organiza Bioval con nuestra colaboración. Si estás interesado en conocer más, accede al programa y a las inscripciones.

Imprimir
Categoría:
  Tecnología
este artículo fue compartido 0 veces
 000