Desarrollo de una preformulación conteniendo biocontroladores del género Streptomyces, mediante inmovilización en micropartículas utilizando secado por aspersión (Spray Drying)

Abstract

Históricamente las plagas han sido uno de los problemas más representativos en la agricultura causando disminución en los rendimientos de los cultivos, generando enormes pérdidas económicas y el aumento de la inseguridad alimentaria en regiones en vía de desarrollo. Para ello el ser humano ha empleado sustancias químicas llamadas plaguicidas para combatir las plagas, sin embargo, su uso masificado ha generado problemáticas en el medio ambiente y resistencia, por lo que se han estado desarrollando alternativas a su uso como los biocontroladores. El empleo de bacterias del género Streptomyces es prometedor debido a la cantidad de metabolitos antimicrobianos que producen, tal es el caso de la cepa Streptomyces PNM- 9 que tiene actividad antagónica contra fitopatógenos como Burkholderia blumae y Colletotrichum gloesporioides las cuales atacan cultivos de arroz y ñame respectivamente. Aunque se muestran como una alternativa llamativa, el uso de biocontroladores cuenta con algunas limitaciones como son el uso de los microorganismos en condiciones de campo, la pérdida de viabilidad y eficacia por factores ambientales y su posterior almacenamiento. Por lo cual el objetivo de esta investigación fue contribuir en el desarrollo de una preformulación de micropartículas obtenidas mediante la técnica de secado por aspersión conteniendo biocontroladores del género Streptomyces. Esta investigación se centró en la realización de estudios preliminares para la selección del material de soporte adecuado dependiendo de la tolerancia a la temperatura. Inicialmente la cepa de Streptomyces fue inoculada en los diferentes materiales de soporte usados, cáscara de arroz y caolín, y fueron expuestos en diferentes tiempos a temperaturas de 60 °C y 80 °C, simulando las condiciones de estrés térmico producido por el aire de entrada en el equipo 2 de spray dry. De acuerdo a ello se evaluó la viabilidad celular y compatibilidad del microorganismo con los diferentes materiales de soporte. Posteriormente, se realizó un tratamiento estadístico de los datos por medio de la realización de análisis de covarianza (ANCOVA) y se determinó que variable o que interacciones de variables afectaban la viabilidad celular que se expresó en Log CFU/g de material de soporte. En este trabajo se observó que la viabilidad celular se veía afectada especialmente por el material de soporte a usar y el tiempo de exposición a las diferentes temperaturas. Se observó que en la cáscara de arroz y en el caolín la conservación de la viabilidad celular se mantuvo incluso en altas temperaturas. Sin embargo, el inóculo de la cáscara de arroz mantuvo una casi que constante viabilidad celular a las diferentes temperaturas (60 °C / 80 °C) y tiempos de exposición (5 minutos/10 minutos). En este ensayo preliminar, se demostró que la inoculación en soporte sólido mantiene la viabilidad celular ante el estrés térmico y puede funcionar como un método de inmovilización adicional que ayude a mantener mejor la viabilidad celular en la posible formulación de este bioproducto.