Avances en la investigación sobre la resistencia de los metabolitos secundarios de los microorganismos a Phytophthora capsici
Chili Phytophthora pertenece al filo Oomycota, clase Oomycetes, orden Peronosporales, familia Peronosporaceae y género Phytophthora. Se notificó por primera vez en 1922 y es un patógeno invasor muy destructivo que puede causar enfermedades en las plantas (como se muestra en la Figura 1), lo que provoca importantes pérdidas económicas en la producción agrícola. Kamoun et al. informaron sobre los diez principales patógenos oomicetos que tienen importantes repercusiones negativas en la seguridad alimentaria mundial y la conservación de los ecosistemas naturales, entre ellos seis especies de Phytophthora, ocupando Phytophthora capsici el quinto lugar. En un principio, la Phytophthora del chile se consideraba un patógeno exclusivo de los pimientos, pero más tarde se descubrió que también podía infectar ciertas solanáceas, leguminosas y la mayoría de los cultivos de melón. La Phytophthora del chile crece rápidamente y prefiere climas de alta temperatura y humedad. Puede infectar todas las partes de la planta, incluidas raíces, tallos, hojas y frutos. Sus esporangios pueden pasar el invierno en el suelo y sobrevivir durante 1-2 años, lo que afecta gravemente a la rotación de cultivos de chile y otros cultivos. Además, Phytophthora capsici puede transmitirse por diversas vías, como las fuentes de agua, el suelo contaminado y la convección del aire. Una vez introducida en el campo, es difícil de controlar y a menudo no se puede erradicar. Por lo tanto, Phytophthora capsici, como patógeno destructivo transmitido por el suelo, es uno de los principales factores que limitan el desarrollo de industrias de cultivos como el chile, las judías y los melones.

El control con pesticidas químicos, el cultivo de variedades resistentes a la enfermedad y el control biológico son métodos habituales para prevenir y controlar Phytophthora capsici. En la actualidad, los pesticidas químicos utilizados principalmente para el control de Phytophthora capsici incluyen propineb, dimetomorfo, metalaxilo y azoxistrobina, con eficacias de control que oscilan entre 50% y 90%. Los plaguicidas químicos se han convertido en un importante medio de prevención de enfermedades y de alto rendimiento en la producción agrícola debido a sus ventajas de cómoda aplicación, rápido efecto de control y bajo coste. Sin embargo, el uso prolongado de plaguicidas químicos puede conducir al desarrollo de resistencia a los fármacos en los patógenos y también contaminar el medio ambiente. La obtención de variedades resistentes a las enfermedades se lleva a cabo principalmente mediante técnicas de reproducción híbrida, reproducción por mutagénesis y reproducción asistida por biotecnología, que son métodos más económicos y respetuosos con el medio ambiente para prevenir y controlar las enfermedades de los cultivos. Sin embargo, la obtención de variedades resistentes a las enfermedades requiere más tiempo, y las variedades resistentes a las enfermedades pueden experimentar una pérdida de resistencia a las enfermedades. En comparación con el control químico, el control biológico es una opción más segura, ya que puede evitar la contaminación ambiental. El control microbiano es un tipo de control biológico, y los microorganismos que controlan las enfermedades de las plantas suelen ser bacterias, actinomicetos y hongos. Pueden inhibir la infección de las plantas huésped por bacterias patógenas mediante diversos mecanismos. Entre ellos, los metabolitos inhibidores son uno de los mecanismos de biocontrol más importantes para el antagonismo microbiano contra los patógenos de las plantas. Los alcaloides, lipopéptidos, macrólidos, terpenos y otras sustancias producidas por el metabolismo secundario microbiano tienen buenos efectos inhibidores sobre Phytophthora capsici. Por ejemplo, el nuevo lipopéptido gagopeptide A aislado de Bacillus subtilis puede inhibir el movimiento de las esporas móviles de Phytophthora capsici y provocar su lisis; La concentración inhibitoria mínima (CIM) del antibiótico Ao58A purificado a partir del medio de cultivo y el micelio de Micromonospora coerulea contra Phytophthora capsici es de 3 μ g/mL, y en condiciones de invernadero, el antibiótico Ao58A es igualmente eficaz que el metimazol en el control de Phytophthora capsici. Por lo tanto, una gran cantidad de fungicidas no sólo provienen de la síntesis química, sino también de metabolitos secundarios de microorganismos. Este artículo proporciona una revisión de 94 metabolitos secundarios derivados de microorganismos con actividad anti Phytophthora capsici en las últimas dos décadas, centrándose en las fuentes de metabolitos secundarios microbianos, los efectos antibacterianos y los mecanismos antibacterianos de algunos metabolitos secundarios. El objetivo es proporcionar una referencia para la investigación y el desarrollo de metabolitos secundarios derivados de microbios con actividad anti Phytophthora capsici.

El desarrollo y el uso de productos biológicos derivados de microbios y sus metabolitos se consideran medios eficaces para controlar las enfermedades de las plantas y estrategias para lograr un desarrollo agrícola ecológico. En este artículo se resumen 94 metabolitos secundarios microbianos con actividad antipytophthora de la pimienta, entre los cuales los productos derivados de bacterias representan el mayor 46,8%, mientras que los derivados de actinomicetos y hongos representan 27,7% y 25,5%, respectivamente. La gran mayoría de estos 94 metabolitos secundarios microbianos tienen una buena actividad inhibidora contra Phytophthora capsici, y algunos metabolitos secundarios pueden inhibir limitando el movimiento de las esporas, lisando las esporas, dañando las membranas celulares, inhibiendo la síntesis de proteínas e induciendo la resistencia de las plantas. Además, Trichoderma, Trichoderma, y Aspergillus son hongos de biocontrol comúnmente utilizados, pero la investigación sobre su antagonismo contra Phytophthora capsici se ha centrado principalmente en bacterias vivas y caldo de fermentación, con relativamente poca investigación sobre sus productos puros contra Phytophthora capsici. Por lo tanto, es muy necesario aislar y purificar los productos de fermentación de estos tres tipos de hongos para obtener más metabolitos secundarios estructuralmente novedosos y altamente activos contra Phytophthora capsici.

Aunque los metabolitos secundarios microbianos tienen un gran potencial en la inhibición de Phytophthora capsici y otros patógenos de plantas, no se puede negar que todavía existen múltiples factores limitantes en la aplicación de metabolitos secundarios microbianos a la producción agrícola. En primer lugar, la mayoría de los informes sobre la resistencia de los metabolitos secundarios de los microorganismos a Phytophthora capsici se centran en el aislamiento y la identificación de los productos, así como en el cribado preliminar y la evaluación de su actividad anti Phytophthora capsici, con poca investigación sobre sus mecanismos antibacterianos y experimentos de campo; En segundo lugar, muchos productos tienen una estabilidad débil y son fácilmente afectados por factores ambientales externos, lo que reduce en gran medida su efecto antibacteriano. Por lo tanto, en el futuro, es necesario prestar atención a la realización de una investigación en profundidad multinivel y multifacética combinando mecanismos antibacterianos y experimentos de campo; Y modificar la estructura de los productos con aplicaciones prometedoras para mejorar su estabilidad y efecto de control sobre Phytophthora capsici. En resumen, debemos reconocer objetivamente el potencial de los metabolitos secundarios de origen microbiano en la prevención y el control de las enfermedades de las plantas, y aprovechar plenamente sus ventajas. Y en las condiciones de grave contaminación por plaguicidas químicos y dificultad para obtener variedades resistentes a las enfermedades, el desarrollo y la utilización de microorganismos