Modulación mediada por bioestimulantes vegetales de Escherichia coli en la lechuga
Por: LeonardoFiore1, MariateresaCardarelli1, MaurizioRuzzi2, Anna GraziaFicca2, FrancescaLuziatelli2, YoussefRouphael3, GiuseppeColla1
1Departamentode Ciencias Agrícolas y Forestales, Universidad de Tuscia, Viterbo, Italia
2Departamentode Innovación en Sistemas Biológicos, Agroalimentarios y Forestales, Universidad de Tuscia, Viterbo, Italia
3Departamentode Ciencias Agrícolas de la Universidad de Nápoles, Portici, Italia
El mercado mundial de verduras de hoja verde listas para consumir ha crecido rápidamente, impulsado por la demanda de los consumidores de alimentos frescos, prácticos y saludables. Sin embargo, ciertos aspectos de la cadena de producción de este tipo de productos son cruciales para la seguridad alimentaria.
La contaminación microbiana representa una gran preocupación, ya que las verduras frescas cortadas se han asociado cada vez más con brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos causadas por patógenos como la Escherichia coli. Este patógeno puede sobrevivir y crecer en verduras de hoja como la lechuga y puede llegar a las partes comestibles a través de fertilizantes orgánicos, agua de riego y procesamiento, o superficies contaminadas a lo largo de la cadena de producción.
Las prácticas agronómicas pueden influir en la dinámica de las poblaciones microbianas en los tejidos vegetales. Los bioestimulantes vegetales, por ejemplo, se utilizan cada vez más para mejorar el rendimiento de los cultivos, la eficiencia en el uso de nutrientes, la tolerancia al estrés y las características de calidad. Los extractos de algas marinas de Ascophyllum nodosum, así como los hidrolizados de proteínas de origen vegetal, se encuentran entre los bioestimulantes más utilizados en los cultivos hortícolas.
Investigaciones previas han demostrado que la aplicación foliar de bioestimulantes puede modificar la estructura de la comunidad microbiana, activando microorganismos epífitos beneficiosos con propiedades promotoras del crecimiento vegetal y de control biológico. Sin embargo, los efectos de estos bioestimulantes sobre bacterias patógenas para el ser humano, como E. coli, aún no se conocen bien. Dado que los bioestimulantes vegetales pueden pulverizarse varias veces sobre cultivos frondosos, incluso poco antes de la cosecha, es importante comprender cómo pueden afectar a la dinámica de la población de E. coli en las hojas de lechuga para garantizar la seguridad alimentaria.
Fig. 1. Cronología de la aplicación del tratamiento, inoculación de E. coli y análisis en el ensayo agronómico.
El estudio se estructuró en dos experimentos distintos. El primer experimento in vitro evaluó el efecto directo de dos bioestimulantes vegetales —un extracto de alga Ascophyllum nodosum (SWE) y un hidrolizado de proteína derivado de leguminosas (PH)— sobre el crecimiento de una cepa no patógena de E. coli (K12) en cultivo líquido. El segundo experimento fue un estudio agronómico en el que se cultivaron plantas de lechuga en un sistema flotante y se trataron con E. coli K12. Los bioestimulantes se aplicaron en forma de pulverizaciones foliares y se supervisó la supervivencia de E. coli en la superficie de las hojas, la población bacteriana aeróbica total y el crecimiento de las plantas y los parámetros relacionados con el nitrógeno (nitrógeno total y concentración de nitrato). La figura 1 muestra las diferentes etapas del ensayo agronómico, desde la siembra hasta la cosecha.
Tabla 1. Efectos de los tratamientos con bioestimulantes sobre la biomasa de la lechuga y la concentración de nitrato y nitrógeno total en las hojas de lechuga.
Los ensayos in vitro revelaron que ni el SWE ni el PH tenían una influencia significativa en el crecimiento de E. coli K12, lo que indica la ausencia de un efecto inhibidor o estimulante directo. En el experimento de invernadero, los tratamientos con bioestimulantes no tuvieron un efecto significativo en la producción de biomasa de lechuga, ni en las concentraciones de nitrógeno y nitrato en las hojas (Tabla 1).
Tabla 2. Efectos de los tratamientos con bioestimulantes sobre el total de bacterias aeróbicas epífitas y la población de E. coli en las hojas de lechuga.
Sin embargo, surgieron claras diferencias a nivel de la filosfera, donde los tratamientos con bioestimulantes alteraron significativamente la dinámica de las poblaciones microbianas (Tabla 2). Mientras que las plantas no tratadas no mostraron variaciones sustanciales en el total de bacterias aeróbicas, ambos bioestimulantes aumentaron significativamente la abundancia de bacterias aeróbicas, siendo el extracto de algas marinas el que tuvo el mayor efecto. Además, aunque las poblaciones de E. coli disminuyeron con el tiempo en todos los tratamientos, la reducción fue más rápida y pronunciada en las plantas tratadas con bioestimulantes, en particular con el hidrolizado de proteínas, mientras que la E. coli fue detectable en las plantas no tratadas hasta el final del ensayo.
Este estudio reveló que los bioestimulantes vegetales, además de aumentar el crecimiento de las bacterias aeróbicas asociadas a las plantas, también reducían la viabilidad de la E. coli en las hojas de lechuga, lo que indica que podrían utilizarse como una estrategia valiosa y sostenible para mejorar la calidad microbiológica de las verduras de hoja verde destinadas al consumo directo.
Encontrará más información en el artículo:
Desarrollado por Hello Nature