Para Colombia la cadena productiva de la pitahaya amarilla es promisoria dado que presenta un alto dinamismo en el mercado nacional y tiene
gran potencial de demanda internacional, lo cual es atribuido a características como sabor dulce y suave, y alto contenido en vitaminas y fibra;
sin embargo, el cultivo es atacado por microorganismos de diferentes géneros, especialmente por Fusarium s.p, que producen podredumbre
basal del fruto y ocasionan pérdidas postcosecha importantes. Una propuesta para el control de este hongo patógeno, es el uso de bacterias
ácido lácticas y/o de sus metabolitos antimicrobianos. En el presente proyecto a partir de cultivos de pitahaya amarilla afectados con pudrición
basal, se aislarán bacterias acido-lácticas (BAL) y se seleccionará la bacteria que presente mayor actividad anti-fúngica contra especies de
Fusarium. Adicionalmente se evaluará In vitro la actividad anti-fúngica de Weissella confusa (una BAL que en investigaciones previas, ha
demostrado tener gran potencial biotecnológico). La bacteria que mayor actividad anti-fúngica presente contra el hongo en mención y la BAL
Weissella confusa se caracterizarán molecularmente. En este sentido, esta investigación busca responder estas preguntas: ¿Podrán bacterias
ácido-lácticas aisladas y seleccionadas de cultivos de pitahaya amarilla afectados con pudrición basal, ejercer actividad anti-fúngica contra
especies de Fusarium asociados a la pudrición basal en pitahaya amarrilla? ¿Existirán diferencias estadísticamente significativas entre la
actividad anti-fúngica de Weissella confusa, de la bacteria ácido-láctica seleccionada y de los metabolitos que estas producen; contra especies
de Fusarium asociados a la pudrición basal en pitahaya amarrilla?.
Este proyecto beneficiará en el Valle del Cauca, a 48 productores de pitahaya de los municipios de Roldanillo, Bolívar, El Dobio, Riofrio,
Trujillo, Sevilla, Tuluá, y Restrepo. De igual manera se beneficiarán los departamentos de Caldas, Boyacá y Cundinamarca. La mayoría
agrupados en la Asociación de Productores de pitahaya, Asoppitaya.
En La búsqueda de responder a los interrogantes expuestos anteriormente, se desarrollará la siguiente metodología, se aislarán y
seleccionarán bacterias ácido-lácticas con actividad anti-fúngica contra especies de Fusarium causantes de la pudrición basal de pitahaya
amarrilla para lo cual se seleccionará un lote de cultivo de pitahaya amarilla, afectado con pudrición basal. Se tomarán en campo, muestras de
frutas con podredumbre basal, de las lesiones se tomará material mediante utilización de hisopo estéril y posteriormente se transportarán bajo
refrigeración al laboratorio de Bio-conversiones donde serán procesadas y se realizarán las respectivas pruebas de laboratorio hasta constatar
que las bacterias aisladas son ácido lácticas, posteriormente, se medirá la actividad anti-fúngica de las BAL contra especies de Fusarium a
través de pruebas de antagonismo con modificaciones en la técnica utilizada por Hernández-Guzmán et al. (2001) y Sawada et al. (1999) y se
seleccionará la BAL que presente actividad anti-fúngica contra el mayor número de Fusarium probados. De la misma manera, en los
experimentos se utilizará una cepa de Weissella confusa crio-conservada, la cual se seleccionó de un grupo de bacterias ácido-lácticas
aisladas de líquido ruminal en investigaciones de Serna-Cock et al. (2010). La actividad anti-fúngica de Weissella confusa contra las cepas de
Fusarium se desarrollará con modificaciones de la técnica utilizada por Hernández-Guzmán et al. (2001) y Sawada et al. (1999).
En caso que Weissella confusa presente actividad anti-fúngica contra Fusarium sp, se realizarán cinéticas de actividad anti-fúngica de dicha
BAL, producción de ácido láctico, formación de biomasa y consumo de sustrato. Además se realizarán las mismas cinéticas de fermentación
para la BAL seleccionada y aislada de cultivos de pitahaya amarilla, utilizando sustrato comercial puro de acuerdo a (De Man et al., 1960). Se
tomarán muestras a las 0, 1, 2, 3, 4, 6, 12, 24 y 48 horas de fermentación, para realizar cada una de las cinéticas mencionadas anteriormente.
Para determinar la cinética de actividad antimicrobial se tomarán muestras de 3 ml en los tiempos referidos. Para determinar la cinética de
ácido láctico se utilizará un Reflectoquant (RQflex plus 10, Germany). Para la cinética de crecimiento microbiano o formación de biomasa, se
tomará 3 ml de sustrato de fermentación, luego se centrifugará a 10000 rpm (Eppendorf Centrifuge-5804R, Germany) por 10 minutos y se
removerá el sobrenadante; la biomasa se lavará con normalidad salina y secada en estufa a 100 ºC (Norma AOAC 925.10, 1980), los
resultados se expresarán en gramos de biomasa por litro de caldo de fermentación. Se realizará además un recuento del número de células
por mililitro usando cámara de conteo Neubauer (Boeco, Germany). Las observaciones se realizarán en un microscópico a 40X utilizando azul
de metileno al 1%. Para la cinética de consumo de sustrato se tomarán muestras de 3 ml en los tiempos referidos y se determinarán por el
método DNS basado en la reducción del ácido 3,5-dinitrosalicílico en presencia de calor descrita por Millar (1959). Concluida las
fermentaciones, se separará la biomasa (B) de los productos generados y se determinará la concentración mínima inhibitoria de los productos
generados por la BAL seleccionada y por Weissella confusa (S y B+S). La concentración mínima inhibitoria (CMI) se definirá como la mínima
cantidad de los productos generados por la BAL seleccionada y por Weissella confusa capaces de inhibir el crecimiento de Fusarium.
Siguiendo con la investigación, la bacteria ácido-láctica con mayor actividad anti-fúngica contra Fusarium sp. se caracterizará molecularmente.
Se aislará ADN de acuerdo al procedimiento descrito por Coudeyras et al. (2008) y se realizará Amplificación de ARN ribosomal 16S a través
de la técnica reacción en cadena polimerasa (PCR) y finalmente se enviarán a secuenciar los fragmentos amplificados a la empresa Macrogen
en Korea, la cual emplea el método fluorescente del kit de secuenciación enzimática The Big Dye Terminador DNA (Perkin - Elmer Inc.,
Branchburg, NJ) y un secuenciador ABI Prisma 377 (Applied Biosystem Inc. Foster City, CA). Las secuencias de nucleótidos obtenidas se
ensamblaran en el programa DNastar ®. Los fragmentos de nucleótidos obtenidos para cada bacteria se analizaran contra las depositadas en
la base de datos GenbanK empleando el programa BLAST disponible a través del Centro Nacional de Biotecnología (NCBI). Los resultados se
analizarán a través del programa estadístico SAS versión 9.1 (Cary, NC). La comparación entre promedios se realizará a través de la prueba
Tukey con una probabilidad de p<0.05. Se socializarán los resultados a través de artículos científicos publicados en revistas indexadas y
congresos nacionales e internacionales. |