Revista Mexicana
de Fitopatología

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El género Bacillus como agente de control biológico de plagas y patógenos para una agricultura sostenible

por Fannie Isela Parra Cota, Isabeli Bruno, Mónica García Montelongo, Sebastián González Villarreal, María Fernanda Villarreal, Liliana Carolina Córdova Albores, Alina Escalante Beltrán, Sergio de los Santos Villalobos*

* Autor de Correspondencia. Correo electrónico: sergio.delossantos@itson.edu.mx / Institución: Instituto Tecnológico de Sonora

Aceptado: 19/11/2024 – Publicado: 08/11/2024 – DOI: https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2024-34

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Resumen Antecedentes/Objetivo. Las bacterias del género Bacillus han sido estudiadas desde su descubrimiento en 1872, por su capacidad de sintetizar metabolitos de interés como las proteínas utilizadas para el control fitopatógenos. El objetivo de la presente investigación fue analizar las especies más destacadas del género Bacillus, así como los principales compuestos producidos por éstas, y las perspectivas en el empleo de este género bacteriano para el control de plagas y enfermedades. 

Materiales y Métodos. Se realizó una exhaustiva búsqueda en artículos y libros científicos para reunir y analizar críticamente la información más relevante respecto al género Bacillus sobre su papel como agente de control biológico.

Resultados. El género Bacillus incluye más de 427 taxones, los cuales pueden clasificarse en distintos grupos, destacando entre los agentes de control biológico (ACB) el grupo de Bacillus cereus, que incluye a B. cereus, B. anthracis, y B. thuringiensis y el grupo B. subtilis, comprendido por B. subtilis, B. licheniformis y B. pumilus, principalmente. B. thuringiensis, a través de genes cry, posee mecanismos moleculares para sintetizar una inclusión cristalina durante la esporulación, que contiene proteínas conocidas como endotoxinas o proteínas Cry. Bacillus subtilis produce sustancias con un alto potencial de control biológico, como lo son los compuestos orgánicos volátiles, así como metabolitos secundarios bioactivos.

Conclusión. Es evidente el potencial del género Bacillus para ser empleados como agentes de control biológico, son muy utilizados para el desarrollo de distintos bioplaguicidas que presentan ventajas sobre otros productos, sin embargo, es necesario continuar realizando investigaciones desde el área in vitro en el laboratorio hasta el campo, para contribuir a garantizar su bioseguridad y efectividad.

Palabras clave: Bacterias benéficas, agricultura sostenible, biocontrol, mecanismos de acción.

Figura 1. Características macroscópicas de Bacillus cereus (A) y B. subtilis (B), pertenecientes a la Colección de Microorganismos Edáficos y Endófitos Nativos, crecidas a 28 °C en agar nutritivo (COLMENA) (www.itson.edu.mx/COLMENA) (de los Santos-Villalobos et al., 2018).

Figura 2. Proteínas Cry. 1-A) Estructura primaria, mostrando la organización de los dominios de miembros representativos de cada familia Cry, 2-A) Estructura terciaria conservada, mostrando las posiciones de los tres dominios. B) Mecanismo de acción de las proteínas Cry en insectos, iniciando una vez que las proteínas Cry son procesadas proteolíticamente por proteasas en el intestino medio del hospedero, separando una sección de aminoácidos en la región N-terminal y en el extremo C-terminal (dependiendo de la naturaleza de la proteína Cry), liberando así fragmentos activos y tóxicos que interactúan con las proteínas receptoras presentes en células intestinales del insecto. Modificado de Villarreal-Delgado et al., 2018.; de Maagd et al., 2001; Xu et al., 2014.

Figura 3. Características de interés de Bacillus spp. para la formulación de bioinoculantes.

Figura 4. Evolución del género Bacillus como bioplaguicida en la industria.