GENÉTICA Y BIOLOGÍA

Actividad fungicida del hongo liquenizado Loxospora pustulata sobre Rhizoctonia solani

Fungicide activity of lichen-forming fungi Loxospora pustulata above Rhizoctonia solani

 

Daymara I. Vaillant Flores^1,*, Carlos R. Romeu Carballo², Marlene Gómez Peralta³, Rebeca Ramírez Ochoa¹

¹ Laboratorio de Micología, Área de Fitopatología del Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. 110 #214 / 5 taB y 5 taF, Miramar, Playa. Código Postal 11600. La Habana, Cuba.
² Laboratorio de Control de la Calidad de Plaguicidas, UCTB Química, INISAV. 150 #2125 / 21A y 25, Cubanacan, Playa. La Habana, Cuba.
³ Colección de Líquenes del Herbario de la Facultad de Biología (EBUM), Universidad Michoacana San Nicolás de Hidalgo. Edificio R, Ciudad Universitaria. Francisco J. Mújica S/N, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, México.
*E-mail: dvaillant@inisav.cu

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Resumen

Los líquenes son hongos que establecen una relación de simbiosis con uno o varios organismos fotosintéticos (algas o cianobacterias). En esta relación el hongo (micobionte) produce un determinado número de metabolitos secundarios con actividad antibiótica. De acuerdo a esta afirmación se propone: comprobar el efecto fungicida de los metabolitos secundarios producidos en medio de cultivo por el micobionte del liquen Loxospora pustulata, sobre Rhizoctonia solani aislado de papa. El micobionte se cultivó en medio agar papa dextrosa (PDA), posteriormente se fermentó en caldo de papa por cultivo agitado y los metabolitos se extrajeron con acetato de etilo. Se prepararon concentraciones de 0,01; 0,03; 0,07% p/v del extracto liquénico en PDA donde se sembraron discos de R. solani y se determinó el porcentaje de inhibición del crecimiento micelial. El extracto liquénico mostró 100% de inhibición del desarrollo de R. solani a las tres concentraciones.

Palabras clave: Liquen; Sustancias liquénicas; Actividad fungicida.

Abstract

The lichens are fungi that establish a symbiotic relation with one or various photosynthetic organisms (algae or cyanobacterium). In this relation the fungi (mycobiont) produce secondary metabolites with antibiotic activity. For this reason the fungicide effect of metabolites produced in culture media by the lichen's mycobiont Loxospora pustulata, above Rhizoctonia solani isolated from potato was verified. The mycobiont was cultivated in media potato dextrose agar (PDA) and it was fermented in potato broth by shaken culture. The metabolites were extracted with ethyl acetate. A solution in PDA at 0,01: 0.03: 0,07% w/v concentrations was prepared from the lichens extracts. R. solani discs were placed in the solution and the mycelial growth inhibition percentage was measured. The lichen extract showed 100% of inhibition of the R. solani mycelial growth to all concentrations.

Keywords: Lichens; Lichens substances; Fungicide activity.

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Introducción

Los líquenes son los hongos que establecen una relación simbiótica con uno o varios organismos fotosintéticos (algas o cianobacterias) y de cuya interacción se origina un talo estable con estructura, ecología y fisiología específicas y diferentes a las que tienen los hongos o algas por separado ⁽¹⁾. El hongo se encarga de proteger al alga de las radiaciones directas del sol y brindarle agua y sales minerales. El alga a su vez realiza fotosíntesis y proporciona al hongo hidratos de carbono y vitaminas; para producir lo que se conoce como sustancias liquénicas ⁽²⁾.
Estas sustancias se definen como productos del metabolismo secundario y tienen disímiles propiedades; entre las que se destacan la inhibición del crecimiento de hongos y bacterias, ⁽³⁾. Por esta razón representa una alternativa más para el control de hongos fitopatógenos que afectan cultivos de importancia económica. Entre estos hongos fitopatógenos se encuentra Rhizoctonia solani Kühn, causante de la rizoctoniasis o costra negra en el cultivo de papa, con daños severos en el rendimiento y la producción ⁽⁴⁾.
Con este criterio se propone comprobar el efecto inhibitorio de los metabolitos producidos en medio de cultivo del liquen Loxospora pustulata (Brodo&Culb.) R.C. Harris a diferentes concentraciones sobre un aislado de R. solani en papa.

Materiales y métodos

El liquen fue colectado en el Jardín Botánico de Cienfuegos (provincia de Cienfuegos, Cuba) sobre la corteza de Spathodeanilotica (Tulipanero africano) y fue identificado como Loxospora pustulata. El espécimen mostraba crecimiento crustáceo con un promedio de desarrollo de 8 cm de ancho.
Se cortaron pedazos de 1 cm de ancho de corteza de árbol donde había crecimiento del liquen y se lavaron con abundante agua corriente por una hora. Luego se desinfectaron con hipoclorito de sodio al 1% por 1 minuto y se enjuagaron con abundante agua destilada estéril y se secaron con papel de filtro estéril. Luego se sembraron pequeños fragmentos en medio de cultivo PDA preparado naturalmente, en placas Petri de 9 cm de diámetro empleando 10 réplicas. Las placas fueron incubadas a 25 °C durante una semana. Pasado este período de tiempo, las colonias obtenidas fueron transferidas a PDA fresco e incubadas a las mismas condiciones. Una vez que crecieron en toda la placa se cortaron ponchetes de 1 cm de diámetro; los que fueron colocados en erlenmeyers de 500 ml con 300 ml de caldo de papa estéril con tres réplicas y se situaron en zaranda durante siete días. Una vez que hubo crecimiento, se filtró el caldo de papa y la biomasa fue desechada. Al caldo de papa se le agregó 5 ml de acetato de etilo (p.a. Merck) para realizar la extracción de las sustancias liquénicas con tres repeticiones, luego se rotoevaporó y el extracto obtenido fue colocado en balones previamente pesados y se preparó con dimetilsulfoxido (DMSO) al 10%. Partiendo de una concentración de 5% de extracto, se prepararon concentraciones en medio PDA fundido como muestra la tabla 1. El PDA fundido se aplicó sobre placas de 5 cm de diámetro y se colocaron en el centro ponchetes del hongo R. solani con tres réplicas por concentración y dos testigos; uno con el hongo creciendo en medio PDA sin el blanco y otro con PDA con DMSO a la mayor concentración probada. Se incubaron a 25 °C durante una semana. Transcurrido este periodo se evaluaron los ensayos calculando el porciento de inhibición mediante la siguiente ecuación:

% inhibición =[(DCC - DCT)/DCC] x 100.
DCC: diámetro de la colonia control
DCT: diámetro de la colonia tratada

Tabla 1: Concentraciones de extracto liquénico al 5% en PDA.

Resultados y discusión

El extracto obtenido del hongo liquenizado L. pustulata mostró 100% de inhibición del crecimiento de R. solani a todas las concentraciones estudiadas como muestra la Fig. 1. Es significativo el resultado mostrado a la menor concentración donde con cantidades mínimas del extracto el crecimiento del hongo fue nulo (Fig. 2).

Figura 1: Porcentajes de inhibición de cada una de las concentraciones

Figura 2: Inhibición al 100% del crecimiento de R. solani al 0,01% de concentración.

En la literatura no se encontraron trabajos donde se haya empleado L. pustulata para el control de hongos fitopatógenos; sin embargo algunos autores demostraron el efecto antifúngico de otras especies de hongos liquenizados. Tal es el caso de Suberu (2004), que logró inhibir el crecimiento y la esporulación de Aspergillus flavus con los extractos de los liquenes Hypogymnia physodes y Ramalina farinacea a concentraciones mayores a las probadas ⁽⁵⁾. También Seoun et al. (2003) obtuvieron sustancias liquénicas de Heterodermia sp a partir del cultivo del micobionte, mostrando valores significativos en un número determinado de hongos fitopatógenos entre los que se destaca Bipolaris coicis, Collectotricum orbiculare y Fusarium graminearum ⁽⁶⁾. Otros géneros con marcado efecto antifúngico son: Cladonia, Myelochroa, Parmelia, Usnea. y Ramalina este último con una marcada actividad fungicida. Algo similar ocurre con la especie Parmelia laevior la cual inhibió completamente el crecimiento de los hongos Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Pythium sp y Sclerotium cepivorum ⁽⁷⁾.
El método empleado en este trabajo para el cultivo de L. pustulata no ha sido descrito por otros autores. Generalmente se realiza la metodología referida por Yamamoto et al., 1987; en la cual se cultiva el micobionte a partir de la maceración de una porción del talo liquénico y posteriores filtraciones, donde se siembra la fracción obtenida en la última filtración ⁽⁸⁾. Esta técnica fue utilizada por Wei et al. 2008 para probar la actividad fungicida de 100 aislados de hongos liquenizados contra Colletotrichum acutatum, causante de la antracnosis en pimiento. Estos autores lograron más de un 50% de inhibición con los extractos de las especies Lecanora argentata, Cetralia braunsiana, Ramalina litoralis, Parmelia simplicior entre otras ⁽⁹⁾. En cambio la metodología empleada en este ensayo permitió el cultivo del micobionte en un corto período de tiempo además que disminuyó el número de contaminantes.

Conclusiones

Mediante este estudio preliminar se concluye que: la metodología utilizada para el cultivo del micobionte de L. pustulata permitió un crecimiento efectivo de este liquen en medio de cultivo. Así como; el extracto liquénico obtenido presentó un marcado efecto fungicida sobre R. solani a las tres concentraciones probadas, manifestando la actividad antimicrobiana que presentan los metabolitos secundarios producidos por esta especie.

Referencias Bibliográficas

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8. Yamamoto, Y.; Mizuguchi, R.; Takayama, S. and Yamada, Y. Effects of culture conditions on the growth of Usneaceae lichen tissue cultures. Plant Cell Physiol 28(8): p. 1421-1426. 1987.         [ Links ]

9. Wei, X.; Hae-Sook, J.; Keon, H.; Young, K. y Jae-Seoun, H. Antifungal activity of lichen- forming fungi against Colletotrichum acutatum on hot pepper. Plant Pathol. J. 24 (2): 202-206. 2008.         [ Links ]

Recibido: 13/06/2013
Aprobado: 30/10/2013