Evaluación de la actividad fungicida e identificación de compuestos orgánicos volátiles liberados por Trichoderma viride
Evaluation of fungicidal activity and identification of volatile organic compounds released by Trichoderma viride
DOI:
https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v19n1.65969Palabras clave:
Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), Fusarium sp., Colletotricum gloeosporioides, gama-butirolactona (es)Volatile Organic Compounds (VOCs), Fusarium sp., Colletotricum gloeosporioides, gama-butirolactone (en)
Los metabolitos secundarios producidos por hongos son ampliamente diversos en estructura y función, lo que provee una fuente de compuestos con actividad biológica para aplicaciones en agricultura, farmacia y procesamiento de alimentos. Entre los metabolitos secundarios se encuentran compuestos orgánicos volátiles (COVs) a los cuales se atribuye un papel determinante en la comunicación entre microorganismos. En este trabajo empleamos una cámara de ensayos comunicada por el espacio de cabeza para evaluar la actividad debida únicamente a COVs. Los resultados indican que los COVs liberados por T. viride afectan el crecimiento de los hongos fitopatógenos evaluados. En el caso de Fusarium sp. se afectaron los halos de crecimiento y para Colletotrichum gloeosporioides se observaron cambios morfológicos en su color. Para identificar los COVs responsables de esta actividad, se usaron 3 técnicas de extracción: Headspace dinámico (HSD), headspace estático (HSE) y extracción líquido-líquido (ELL) y el análisis por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GCMS). Mediante el muestreo del HSD y HSE se encontraron alcoholes y lactonas, mientras que en ELL los compuestos mayoritarios fueron alcoholes y varios ácidos orgánicos. Entre los compuestos determinados por las tres técnicas se encuentran alcohol bencílico, alcohol 2-feniletílico, 6-pentil-2H-piran-2-ona y gama-butirolactona. Esta última identificada por primera vez en T. viride. La comparación de las tres técnicas de extracción permitió establecer que HSD es el método de extracción de COVs que mejor simula la situación presentada en la cámara de evaluación de actividad biológica, permitiendo así identificar los COVs responsables de la actividad antifúngica detectada.
Referencias
Ahmed, A.S., Perez-Sanchez, C., Egea, C., & Candela, M.E. (1999). Evaluation of Trichodema harzianum for controlling root rot caused by Phytopthora capsici in pepper plants. Plant Pathology, 48(1), 58-65.
Barnet, H.L., & Hunter, B.B. (1998) Illustrated Genera of imperfect fungi. Minnesota, United States: Burgess Publishing Company, 218 p.
Beltrán., J.D. (2000) Caracterización y diagnóstico del género Colletotrichum. causante de la antracnosis en ñame y otros cultivos. En: M. Guzman, G. Buitrago (Eds), Ñame: Producción de semillas por Biotecnología (pp. 54-65), Bogotá, Colombia, Unibiblos.
Bruce, A., Verrall, S., Hackett, C. A., & Wheatley, R.E. (2004). Identification of volatile organic compounds (VOCs) from bacteria and yeast causing growth inhibition of sapstain fungi. Holzforschung, 58(2), 193-198
Bruce, A., Wheatley, R.E., Humphris, S.N., Hackett, C.A., & Florence, M.E.J. (2000). Production of volatile organic compounds by Trichoderma in media containing different amino acids and their effect on selected wood decay fungi. Holzforschung, 54(5), 481–486.
Bunge, M., Araghipour, N., Mikoviny, T., Dunkl, J.,.Schnitzhofer, R., Hansel, A., & Märk T.D. (2008) On-line monitoring of microbial volatile metabolites by proton transfer reaction-mass spectrometry. Applied and Environmental Microbiology, 74(7), 2179-2186.
Buśko, M., Kulik, T., Ostrowskam A., Góral, T., & Perkowski, J. (2014). Quantitative volatile compound profiles in fungal cultures of three different Fusarium graminearum chemotypes. FEMS Microbiology Letters, 359(1), 85-93
Crutcher, F.K., Parich, A., Schuhmacher, R., Mukherjee, P., Zeilinger, S., & Kenerley, C. (2013) A putative terpene cyclase, vir 4, is responsible for the biosynthesis of volatile terpene compounds in the biocontrol fungus Trichoderma virens. Fungal Genetics and Biology, 56, 67-77
González, C. & Barrero, L. (2011), Estudio de la marchitez vascular de la uchuva para el mejoramiento genético del cultivo, Bogotá, Colombia: Ed. Kimpres Ltda. 44 p.
González, I, Arias, Y., & Peteira, B. (2012). Aspectos generales de la interacción Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici - Tomate. Revista de Protección Vegetal, 27(1), 1-7.
Harman, G.E., Howell., C.R., Viterbo, A., Chet. I., & Lorito, M. (2004). Trichoderma species-opportunistic, avirulent plant symbionts. Nature Reviews Microbiology, 2(1), 43-56.
Howell, C.R. (2003). Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: The history and evolution of current concepts. Plant Disease, 87 (1), 4-10.
Humphris, S.N., Bruce, A., Buultjens, E., & Wheatley, R.E. (2002). The effects of volatile microbial secondary metabolites on protein synthesis in Serpula lacrymans. FEMS Microbiology Letters, 210(2), 215–219.
Hung, R., Lee, S., & Bennett, J.W. (2013). Arabidopsis thaliana as model system for testing the effect of Trichoderma volatile organic compounds. Fungal Ecology, 6(1), 19-26.
Kanchiswamy, C.N., Malnoy, M., & Maffei, M.E. (2015). Bioprospecting bacterial and fungal volatiles for sustainable agriculture. Trends in Plant Science, 20(4), 206-211.
Lapadatescu, C., Giniès, C., Le Quéré, J.L., & Bonnarme P. (2000). Novel scheme for biosynthesis of aryl metabolites from L-phenylalanine in the fungus Bjerkandera adusta. Applied Environmental Microbiology, 66(4), 1517-22.
Lemfack, M.C., Nickel, J., Dunkel, M., Preissner, R., & Piechulla, B. (2014) mVOC: a database of microbial volatiles. Nucleic Acids Research, 42(1), D744–D748.
Müller, A., Faubert, P., Hagen, M., Zu Castell, W., Polle, A., Schnitzler, J.P., & Rosenkranz, M. (2013). Volatile profiles of fungi--chemotyping of species and ecological functions Fungal Genetics and Biology, 54(1), 25-33.
Ploetz, R.C. (2015). Management of Fusarium wilt of banana: A review with special reference to tropical race 4. Crop Protection, 73(1), 7-15.
Ryu, C. Farag, M.A., Hu, C., Reddy, M.S., Wei, H., Pare, P.W., & Kloepper, J.W. (2003). Bacterial volatiles promote growth in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 100(8), 4927-4932.
Schulz, S., & Dickschat, J.S. (2007). Bacterial volatiles: the smell of small organisms. Natural Product Reports, 24(4), 814-842.
Sivan, A., & Chet, I. (1989). Degradation of fungal cell walls by lytic enzymes of Trichoderma harzianum. Microbiology, 135(3), 675-682.
Stoppacher, N., Kluger, B., Zeilinger, S., Krska, R., & Schuhmacher, R. (2010). Identification and profiling of volatile metabolites of the biocontrol fungus Trichoderma atroviride by HS-SPME-GC–MS. Journal of Microbiological Methods, 81(2), 187–193.
Sutton, B. (1992) The genus Glomerella and pathogenic variation among Colletotrichum species isolated from strawberry. Plant Disease, 74(1), 69-76.
Tracey, R.P., & Britz, T.J. (1989). Freon 11 extraction of volatile metabolites formed by certain lactic Acid bacteria. Applied Environmental Microbiology, 55(6),1617-23.
Vinale, F., Sivasithamparam, K., Ghisalbert, E.L., Marr, R., Barbeti, M.J., Li, H., Woo S.L., & Lorito, M. (2008). A novel role for Trichoderma secondary metabolites in the interactions with plants. Physiological and Molecular Plant Pathology, 72(1-3), 80-86.
Wheatley, R., Hackett, C., Bruce, A., & Kundzewicz, A. (1997). Effect of substrate composition on production of volatile organic compounds from Trichoderma spp. Inhibitory to wood decay fungi. International Biodeterioration & Biodegradation, 39(2–3), 199-205.
Yang, Z., Yu, Z., Lei L., Xia., Z., Shao, L., Zhnag, K., & Li, G. (2012). Nematicidal effect of volatiles produced by Trichoderma sp. Journal of Asia-Pacific Entomology, 15(4), 647–650.
Cómo citar
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
CrossRef Cited-by
1. Ángel G. Gómez, Freddy A. Ramos, Diana C. Sinuco. (2021). Screening of volatile organic compounds from actinobacteria for the control of phytopathogen Colletotrichum gloeosporioides. Biocontrol Science and Technology, 31(10), p.1067. https://doi.org/10.1080/09583157.2021.1918635.
2. Laura Carolina Coconubo Guio, Diana Cristina Sinuco León, Leonardo Castellanos Hernández. (2020). Fungicidal activity of volatile organic compounds from Paenibacillus bacteria against Colletotrichum gloeosporioides. Revista Colombiana de Química, 49(1), p.20. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v1n49.81996.
3. Kaimei Wang, Shaoyong Ke, Wei Fang, Fang Liu, Zhigang Zhang. (2023). Agroactive volatile organic compounds from microbes: Chemical diversities and potentials of application in crop protection. Advanced Agrochem, 2(1), p.39. https://doi.org/10.1016/j.aac.2022.12.004.
4. Wilson Ceiro-Catasú, Yusel Vega-González, María Taco-Sánchez, Ramiro Gaibor-Fernández, Oandis Sosa-Sánchez. (2021). Antagonism of Trichoderma harzianum and Trichoderma viride on isolates of Fusarium spp. from Nicotiana tabacum. Revista de la Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia, 38(4), p.867. https://doi.org/10.47280/RevFacAgron(LUZ).v38.n4.07.
5. Wenceslao Santiago García, Omar Paz Aquino, Elías Santiago García, Gerardo Rodríguez Ortiz , Arturo Félix Hernández Díaz. (2024). EFECTIVIDAD DE FUNGICIDAS ORGÁNICOS PARA EL CONTROL DE Fusarium EN TRES ESPECIES DE PINO. Revista Mexicana de Agroecosistemas, 11(1) https://doi.org/10.60158/rma.v11i1.416.
Dimensions
PlumX
Visitas a la página del resumen del artículo
Descargas
Licencia
Derechos de autor 2017 Revista Colombiana de Biotecnología

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Esta es una revista de acceso abierto distribuida bajo los términos de la Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY). Se permite el uso, distribución o reproducción en otros medios, siempre que se citen el autor(es) original y la revista, de conformidad con la práctica académica aceptada. El uso, distribución o reproducción está permitido desde que cumpla con estos términos.
Todo artículo sometido a la Revista debe estar acompañado de la carta de originalidad. DESCARGAR AQUI (español) (inglés).