Diversidade e atividade biológica de fungos endofíticos do guaraná (Paullinia cupana var. sorbillis)

Abstract

Los hongos endofíticos viven en el interior de los tejidos de la planta hospedadora sin causar ningún síntoma aparente. La compleja relación entre la microbiota y el hospedador depende de factores abióticos y bióticos, que determinan el tipo de relación establecida, resultando en interacciones positivas, neutras o negativas. En relaciones positivas, los endófitos aumentan la resistencia de la planta contra patógenos, principalmente por medio de la antibiosis, unas de las estratégias de antagonismo más empleadas por endófitos. Este mecanismo de defensa, está vinculado a la producción de metabolitos secundarios, los cuales son altamente requeridos para fines biotecnológicos. Las enzimas y las antraquinonas, por ejemplo, son bioactivas, ampliamente relacionadas con los hongos filamentosos. Son compuestos que poseen preferencia en el área industrial pues poseen mayor estabilidad, menor costo de producción y mejor relación cantidad / tiempo. De este modo, el objetivo de este trabajo fue determinar la composición de la microbiota y la diversidad existente en las plantas de guaraná, y evaluar si tales microorganismos son capaces de producir metabolitos secundarios y antagonizar el principal patógeno de la cultura. Los hongos fueron aislados de hojas y semillas sanos de genotipos susceptibles (BRS300) y tolerantes (BRS871) a antracnosis y superbrotamiento, localizadas en los municipios de Manaus y Maués, en el estado de Amazonas - Brasil. Aislados representantes de grupos morfológicos, fueron identificados por caracterización morfológica, biología molecular y perfil proteómico. Los endófitos se probaron como: la actividad antagónica in vitro contra el fitopatógeno Colletotrichum guaranicola, y la producción de antraquinonas y enzimas - amilasa, celulasa, pectinas, proteasa y lipasa. La microbiota del guaraná estaba compuesta por 26 géneros, como Aspergillus, Bionectria, Clonostachs, Nigrospora, Phomopsis, Pestalotiopsis y Talaromyces, anteriormente relacionados con la bioprotección de plantas. Sin embargo, hubo mayor predominio de miembros de Colletotrichum y Fusarium, relacionados con el endofitismo de muchas plantas, más también, patógenos de importantes culturas. La diversidad fue mayor en el municipio de Manaus y en el genotipo susceptible, posiblemente relacionado con el mejor desempeño del hospedador. Las antraquinonas fueron producidas por diferentes aislados, fuertemente vinculadas a las especies utilizadas en el biocontrol efectivo de patógenos. Los análisis enzimáticos revelaron endófitos prometedores, especialmente las especies Fusarium concolor, Simplicillium lanosoniveum y Phomopsis phaseoli. El antagonismo contra el Colletotrichum guaranicola resultó en la obtención de aislados fúngicos capaces de inhibir su crecimiento in vitro. Los resultados de este estudio plantean la base para el inicio de nuevas investigaciones a partir de los diferentes compuestos encontrados en los microorganismos del guaraná, representando una fuente de bioactivos para uso futuro en las áreas medicinal, agronómica e industrial. Además, el entendimiento de la estructura de la comunidad endofítica así como los factores que influencian su diversidad servirán como base para estudios futuros que apunten al incremento de productividad y el manejo de enfermedades en la cultura del guaraná.