elocation-id: e4014
La búsqueda de alternativas sostenibles a fungicidas sintéticos ha incrementado el interés por compuestos bioactivos de basidiomicetos, particularmente Pycnoporus sanguineus. El presente estudio evaluó el efecto protector de extractos acuosos de P. sanguineus frente a dos fitopatógenos de importancia agrícola: Botrytis cinerea en fresa (Fragaria ananassa) y Fusarium oxysporum en jitomate (Solanum lycopersicum). Los ensayos se realizaron en condiciones controladas aplicando diferentes concentraciones de extracto (25-100 g L-1). En fresa, mediante una escala de infección que se estableció in vitro, la severidad causada por B. cinerea se redujo significativamente en los tratamientos de mayor concentración (50 y 75 g L-1), que disminuyeron el daño foliar en un 58 y 74%, respectivamente. En jitomate, los tratamientos con mayor concentración (50 y 100 g L-1) promovieron una biomasa aérea similar a plantas no infectadas (p = 0.05), lo que evidencia un efecto positivo frente a F. oxysporum. No obstante, no se observaron diferencias significativas en biomasa radicular, lo que indica una limitada actividad sistémica o baja movilidad de los compuestos. Aunque estos hallazgos sean prometedores, se requiere optimizar las formulaciones y validar su eficacia en condiciones de campo.
Pycnoporus sanguineus, control biológico, fitopatógenos, fungicidas sintéticos, metabolitos secundarios.
La búsqueda de alternativas sostenibles a fungicidas sintéticos ha impulsado el interés por productos naturales con actividad antifúngica, entre ellos los extractos de hongos basidiomicetos ha cobrado una importante relevancia (Sivanandhan et al., 2017; Waszczuk y Zapora, 2021). Sobre todo, aquellas especies degradadoras debido a su alta y compleja producción metabólica (Pinar y Rodríguez-Couto, 2024). En este sentido P. sanguineus, un hongo saprobio ampliamente distribuido en regiones tropicales y subtropicales incluido México (Téllez-Téllez et al., 2016) ha destacado por su riqueza en metabolitos secundarios donde han sido identificados hasta 19 clusters biosintéticos en su genoma, todos ellos relacionados con la producción de metabolitos bioactivos como ácido clavarico, cinabarina, ácido cinabarico; así como, compuestos fenólicos y terpenoides (Lin et al., 2020). Adicionalmente, su alta capacidad enzimática por medio de lacasas le permite una degradación lignocelulitica, particularmente eficiente, respaldando así su gran versatilidad metabólica (Saat et al., 2014).
En el contexto agrícola se han evaluado sus principales pigmentos derivados como son la cinabarina, el ácido cinabarínico y la tramesanguina, reflejando una importante actividad antimicrobiana frente a bacterias tanto Gram positivas como negativas, entre las que se incluyen Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp. y Staphylococcus aureus (Smânia et al., 1995; Smânia et al., 2003). Formulaciones solubles basadas en extractos de P. sanguineus se han evaluado directamente para el control de pudrición temprana y mancha bacteriana en cultivos de jitomate como Alternaria solani, Xanthomonas vesicatoria (Assi et al., 2017) y Xanthomonas campestris (Romero-Arenas et al., 2021). En postcosecha, P. sanguineus es eficaz contra fitopatógenos relevantes como Erwinia amylovora y Pectobacterium carotovorum (Cruz-Muñoz, 2021).
En adición a su efectividad sobre bacterias fitopatógenas, estudios recientes demuestran que el extracto de este hongo puede inhibir significativamente el crecimiento in vitro de hongos fitopatógenos como B. cinerea y F. oxysporum (Pérez-López et al., 2024), por lo que la evaluación de estos efectos a nivel in vivo resulta muy valiosa, debido al impacto comercial que estos hongos tienen sobre la producción de fresa y jitomate a nivel mundial (Hassan et al., 2021; Heikal et al., 2025). Adicionalmente se ha evaluado que el extracto de P. sanguineus presenta actividad nematicida y la capacidad de inducir respuestas de defensa en plantas (Brito et al., 2025), ampliando su espectro de utilidad en un manejo integral de enfermedades y reduciendo con ello los riesgos ecológicos y sanitarios asociados a la utilización de productos sintéticos.
El estudio evaluó el potencial protector de extractos acuosos de P. sanguineus a diferentes concentraciones bajo condiciones controladas, contra infecciones causadas por B. cinerea mediante su severidad foliar en fresa y F. oxysporum mediante su impacto en la biomasa aérea y radicular de jitomate. Estas investigaciones permitirán ampliar el conocimiento sobre la utilización de recursos micológicos presentes en México dentro de estrategias de manejo integrado de enfermedades agrícolas, aportando nuevos hallazgos consistentes y promoviendo su aplicación práctica.
Se utilizaron tres cepas caracterizadas y resguardadas en el Laboratorio de Fitopatología 204 del Centro de Agroecología, Instituto de Ciencias de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP). La cepa de P. sanguineus (Basidiomycota) se aisló de un ejemplar silvestre en las inmediaciones del estado de puebla, identificada mediante caracterización morfo-anatómica y molecular, designada como la cepa MA-Ps1 y posteriormente registrada en el National Center for Biotechnology Information (NCBI) con el número de acceso OR622486.1. Las cepas de fitopatógenos correspondieron a F. oxysporum (MA-FC220) y B. cinerea (MA-BC20), aisladas de raíces y frutos de fresa y, registradas en el NCBI bajo los números de acceso OM473290.1 y OM473288.1 respectivamente.
Dos ensayos protectores se realizaron para evaluar el efecto de extractos de P. sanguineus contra infecciones de B. cinerea en fresa (Fragaria × ananassa Duch.) variedad ‘Camino Real’ y F. oxysporum en jitomate (Solanum lycopersicum L.) variedad ‘Río Grande’. En ambos casos se aplicaron extractos acuosos de cuerpos fructíferos obtenidos de la fructificación de la cepa MA-Ps1, pulverizados y diluidos a diferentes concentraciones, adicionalmente se reporta la concentración de cinabarina estimada derivada de (Pérez-López et al., 2024), seguidos de la inoculación con el patógeno correspondiente (Cuadro 1).
En ambos ensayos las características de cultivo fueron las mismas: condiciones de invernadero con 8 h de luz, humedad de 60%, temperatura de 25-30 °C y sustrato esterilizado conformado de 70% por tierra de monte, 20% tierra negra, 5% arena y 5% perlita. El riego se realizó cada tercer día. Para el ensayo protector contra B. cinerea en hojas de fresa, un total de 225 plantas de fresa, cada una de 80 días de edad, se distribuyeron en cinco tratamientos con tres réplicas (25 plantas por réplica). Se estableció un índice de severidad in vitro utilizando hojas estériles cortadas y desinfectadas con hipoclorito de sodio al 1% durante 5 min y colocadas en cajas de Petri.
Estas hojas fueron tratadas mediante una aspersión única con una solución de 5 ml de P. sanguineus a diferentes concentraciones (extracto al 25%, extracto al 50%, extracto al 75%) y posteriormente se les aplicaron 5 ml de suspensiones de B. cinerea a una concentración de 8 × 103 conidios ml-1, así como un testigo positivo (B. cinerea sin tratamiento) y un testigo negativo (agua destilada estéril). La progresión del daño foliar se registró diariamente hasta alcanzar el 100% de severidad, definiendo severidad máxima como la presencia de hojas cloróticas y marchitas. El daño se analizó con el software Can-Eye V6.49 y los resultados se transformaron en porcentajes, para determinar el índice de severidad se utilizó el índice de Barremo, dado por la fórmula: ISBarremo= ∑(ni × vi) / N. Donde: ni= número de hojas en la clase i; vi= valor de severidad de la clase i según Barremo (0, 1, 3, 5); y N= total de hojas evaluadas. Este índice permitió cuantificar el nivel de daño con base en categorías discretas de severidad (Cuadro 2).
El ensayo concluyó cuando las hojas alcanzaron 100% de severidad, lo que permitió comparar la eficacia de los extractos contra el grupo control con agua esterilizada. Para el caso del estudio en jitomate, se emplearon 300 plantas de 120 días de edad, distribuidas en cinco tratamientos con seis repeticiones cada uno. A cada planta se le aplicaron dosis únicas de 20 ml del extracto de P. sanguineus a diferentes concentraciones directamente en el sustrato, mientras que los testigos recibieron el mismo volumen de agua destilada, sin adición de P. sanguineus. Una semana después de la aplicación de los extractos, las plantas fueron inoculadas con 20 ml de una suspensión de F. oxysporum (8 × 103 conidios ml-1).
Dichas suspensiones se obtuvieron de cultivos en medio PDA con una semana de crecimiento y se ajustaron mediante diluciones seriadas hasta alcanzar la concentración deseada, utilizando recuentos de esporas en un hematocitómetro de Neubauer (Neubauer-imp®, Marienfeld, Alemania). Los testigos negativos recibieron únicamente agua destilada sin patógeno. Tres días posteriores a la inoculación, las plantas se extrajeron y separaron en parte aérea y radicular. Ambas fracciones se deshidrataron en estufa a 40 °C hasta alcanzar peso constante. Posteriormente se registró la biomasa aérea seca (g) y biomasa radicular seca (g). La presencia del patógeno en ambos ensayos se confirmó mediante la expresión de síntomas característicos en las plantas y la observación microscópica de micelio y conidios.
En ambos ensayos se realizó un análisis de varianza (Anova) de un solo factor (α= 0.05) para evaluar diferencias en afectación foliar en fresa y biomasa en jitomate. Se aplicaron pruebas de Tukey para comparar la efectividad de los tratamientos. Los análisis se efectuaron mediante el software R v4.5.0.
En el ensayo de infección por B. cinerea en hojas de fresa se observaron diferencias estadísticamente significativas (p ≤ 0.05) en la severidad de la infección entre los tratamientos con distintas concentraciones del extracto y los testigos (Cuadro 3).
Los tratamientos con extractos 50 y 75 g L-1 redujeron significativamente la severidad del daño (36.2 y 22.4%, respectivamente), en comparación con el testigo positivo (87.1%), destacando un evidente efecto dependiente de la dosis (Figura 1), donde mayores concentraciones reducen la afectación foliar.
De manera similar, en el ensayo de jitomate infectado con F. oxysporum, el Anova mostró diferencias significativas en la biomasa aérea entre tratamientos (p ≤ 0.05), aunque no en la biomasa radicular (Cuadro 4).
Los extractos al 50% y 100% expresaron valores de biomasa aérea estadísticamente comparables al testigo negativo, superando ampliamente al testigo positivo, lo que sugiere un efecto protector del extracto sutilmente observable (Figura 2). Sin embargo, la falta de diferencias en la biomasa radicular indica una limitada influencia del tratamiento en el sistema subterráneo.
Estos hallazgos confirman la acción antifúngica preventiva de P. sanguineus y concuerdan con estudios previos que atribuyen dicha actividad a metabolitos secundarios como la cinabarina y compuestos fenólicos (Elisashvili et al., 2009; Patel et al., 2009). En fresa, el tratamiento con el extracto de 75 g L-1 redujo en 74.3% la afectación foliar, lo que coincide con reportes sobre la fuerte actividad inhibidora de la cinabarina y ácido cinabarínico frente a bacterias y hongos (Smânia et al., 1995; Pineda-Insuasti et al., 2017).
En jitomate, la recuperación de biomasa aérea en los tratamientos de 50 y 100% respalda la hipótesis de un efecto protector de dosis-dependiente, aunque limitado en raíces. La capacidad antifúngica observada se aproxima a valores reportados en medios PDA suplementados con extractos completos de P. sanguineus, donde B. cinerea resultó más sensible que F. oxysporum (Pérez-López et al., 2024). Esto sugiere que los extractos crudos, al contener metabolitos diversos como ergosterol (Téllez-Téllez et al., 2016), poliporinas (Rosa et al., 2003), compuestos fenólicos y terpenoides (Teoh et al., 2011), así como ácido clavarico y laccasas (Lin et al., 2020), estos actúan sinérgicamente, superando la eficacia de compuestos aislados.
No obstante, la ausencia de efecto en biomasa radicular puede deberse a la limitada movilidad de los compuestos en tejidos subterráneos, un fenómeno previamente descrito para fungicidas de contacto (Agrios, 2005; Brent y Hollomon, 1995). Además, la microbiota del suelo puede acelerar la degradación de los compuestos, reduciendo su eficacia en la rizósfera (Cycoń et al., 2017). Adicionalmente una mejor selección de procedimientos metodológicos como la infección de los patógenos por inoculación directa, o un registro más eficiente de la severidad, a través del cálculo de progreso de la enfermedad (Gayosso-Barragán et al., 2021), también podrían influir en la evaluación de los resultados observados.
Cabe señalar que, además de los mecanismos de inhibición directa de membranas y estructuras hifales, estudios recientes sugieren que compuestos fenólicos de P. sanguineus podrían inducir resistencia sistémica en plantas (Lim et al., 2024). Este mecanismo explicaría la similitud observada en algunos tratamientos con el testigo negativo. Resultados equivalentes se han descrito para extractos vegetales ricos en fenoles, como Punica granatum y Salvia spp., que han logrado inhibir a F. oxysporum en correlación a su contenido fenólico (Rongai et al., 2015; Kursa et al., 2022). Por tanto, la eficacia del extracto podría derivar no solo de una acción directa antifúngica, sino también de la activación de respuestas inmunológicas en las plantas.
En consecuencia, el extracto de P. sanguineus muestra potencial como agente de biocontrol dentro de estrategias de manejo integrado, aunque con ciertas limitaciones, algunas de ellas limitaciones biofísicas que enfrentan tanto el manejo como la aplicación de este tipo de formulaciones fuera del laboratorio. Por ejemplo, la baja movilidad hacia raíces sugiere la necesidad de optimizar formulaciones (encapsulación o emulsionantes) para mejorar la distribución y persistencia de los compuestos. Asimismo, la variabilidad de factores ambientales como la humedad y el viento, o bien exposición a la luz (Lim et al., 2024), podrían afectar el desempeño de estos metabolitos en campo.
El extracto acuoso de cuerpos fructíferos de P. sanguineus mostró potencial como agente protector contra las afectaciones de B. cinerea en fresa y F. oxysporum en jitomate. Sin embargo, la recuperación de biomasa aérea en plantas de jitomate infectadas solo fue observable bajo las concentraciones más altas, de la misma forma que la reducción significativa del daño foliar en fresa fue observable solo en los extractos de mayor concentración.
Estos efectos se asocian a la presencia de metabolitos como cinabarina y compuestos fenólicos, posiblemente responsables de la acción antifúngica y de una posible inducción de defensas sistémicas en las plantas. Sin embargo, la limitada respuesta en biomasa radicular sugiere que deben mejorarse las técnicas y formulaciones para una mayor efectividad. Se recomienda evaluar su aplicación en condiciones de campo y profundizar en la caracterización y modo de acción de sus compuestos activos.
Romero-Arenas, O.; Jara-Rivera, A. P.; Valencia-de-Ita, M. A.; Parraguirre-Lezama, C.; Villa-Ruano, N. and Rivera, A. 2021. In vitro antimicrobial activity of Cinnabarin on Xanthomonas campestris isolated from bean crops of Puebla, Mexico. Applied Sciences. 11(12):5391. https://doi.org/10.3390/app11125391.