Oficina de Propiedad Intelectual y Comercialización de Tecnología

Contribución del Sistema de Centros Públicos de Investigación del CONACYT a la Seguridad Alimentaria de México mediante la Ciencia, Tecnología y la Innovación

ID. 023 ECOSUR - El Colegio de la Frontera Sur
Nombre DT: Composición, preparación y utilización de enzimas quitinolíticas purificadas y prodigiosina de Serratia marcescens CFFSUR-B2 para control biológico de Sigatoka negra, Antracnosis en cultivos tropicales y roya del café.
 Tipo de innovación: Producto Fase: Escalamiento pre-comercial
Actual: TRL 5 Requiere: $950,000.00 Final: TRL 8
Sector económico al que atiende: Agricultura, Biotecnología Áreas de aplicación: Agricultura, Biotecnología, Conservación / Sustentabilidad

Breve descripción de su DT.

La presente invención se refiere a la producción de un biofungicida a base de sobrenadante sin células bacterianas y a los productos purificados y sobre expresados de las cepas de S. marcescens  CFFSUR-B2 aisladas de pasto pangola y pulpa de café, en la región del Soconusco, Chiapas, México para el control biológico de Sigatoka negra y antracnosis en cultivos agrícolas. La invención también comprende la composición de un biofungicida conformado por productos purificados de las cepas de S. marcescens  CFFSUR-B2, una mezcla de ella o bien células bacterianas aisladas y seleccionadas del grupo que comprende S. Marcescens depositada en la colección  del laboratorio de fitopatología CFFSUR-B2 de El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR) con número de acceso CFFSUR-B2 mas el sobrenadante.

La producción de este bio-fungicida es factible debido a que esta bacteria puede ser multiplicada en períodos cortos, utilizando un medio de cultivo de bajo costo y si se desea utilizar solo los subproductos las bacterias pueden eliminarse por medios físicos. Además tiene una eficiencia similar a los fungicidas de contacto, pero, a diferencia de éstos, con un impacto muy bajo sobre el ambiente y sobre todo sobre la salud de las personas involucradas en su cultivo; así como en los consumidores.

Problema a resolver.

La presencia de enfermedades que ocasionan daños severos y pérdidas a la producción de frutales en el trópico, como la antracnosis en mango Ataulfo y en papaya Maradol, la sigatoka negra en banano, demandan la generación de alternativas sustentables de control de las mismas.

Actualmente el control de estas enfermedades se basa en la aspersión de fungicidas sintéticos de contacto cada quince días y/o sistémicos cada mes, dependiendo de las condiciones climáticas y del desarrollo de la enfermedad. En el caso de banano los costos del control de la Sigatoka representan del 30 al 45% del total de los costos de producción. Algo similar sucede en papaya, solo que en este caso es para controlar el daño que produce la antracnosis.

Ventaja de su DT

Por ser un producto de origen biológico tiene un bajo impacto sobre el medio ambiente debido a que no generan residuos peligrosos sobre las cosechas, o que se acumulen en suelo y agua contaminando el medio ambiente, como sería el caso de los fungicidas químicos.

Por tener un sistema de acción multifactorial para inhibir la germinación de las esporas de varias especies de Colletotrichum spp y Mycosphaerella fijiensis tiene pocas probabilidades de generar resistencia en las poblaciones de los patógenos.

El producto ya cuenta con una solicitud de registro de patente.

Explicar avance o fase de su DT

La tecnología ha sido validada en laboratorio, pero en condiciones de un entorno relevante, que simulan las condiciones existentes en un entorno real. La integracion de los componente empieza a ser de alta confiabilidad; se requiere trabajar en el escalamiento a fermentador de 3 L Applicom, en la optimización de las condiciones de temperatura, aireación, agitación para producción de prodigiosina y quitinasas de S. marcescens.

¿Ha hecho pruebas de concepto de su DT?

Sí en los Protocolos de los proyectos de investigación presentados para el financiamiento de la investigación.

¿Ha validado los componentes  de su DT en entorno de laboratorio?

Las cepa CFFSUR-B” de S. marcescens fue confrontada contra 3 cepas de Colletotrichum (1 resistente a benomyl, ataca a flores y frutos verdes de mango y otra de virulencia media), aisladas de mango Ataulfo en Chiapas. Esta cepa solo permitió la germinación del 7% de las esporas a 12, 24 y 30 h, mientras que en la muestra testigo había de 87 a 89% de esporas germinadas. Por otro lado los metabolitos producidos por las bacterias destruyeron el 95% de las esporas después de 24 y 30 h de confrontación y las que llegaron a germinar no formaron el apresorio de penetración.

Para el caso de Mycosphaerella fijiensis, se determinó cual es el mecanismo que utiliza S. marcescens  para matar las ascosporas del hongo y se encontró que las quitinasas producidas por la bacteria (Chi A, ChiB y ChiC) rompen la pared celular de las esporas y permiten que la prodigiosina (pigmento rojo producido que mata la espora) penetre, causando un efecto toxico similar al que causa el benzimidazol (formación de tubos germinativos múltiples).

¿Ha validado los componentes  de su DT en campo?

A nivel de campo la aplicación de 1 L de sobrenadante con bacterias /Ha tuvo un efecto similar al fungicida de sistémico Calixin (Tridemorf, a dosis de 600 ml/ Ha) al aplicarlo para controlar la sigatoka negra en banano, durante los meses de septiembre, octubre y noviembre (lluviosos y de mayor incidencia de la enfermedad). También se probó en campo contra antracnosis en papaya y tuvo un efecto similar al Tega (Trifloxystrobin 500 SC) cuando se aplicaron 25ml por 100 L de agua.

¿Ha validado su DT en un entorno real?

NO.

De acuerdo a los sectores elegidos ¿Qué otro tipo de aplicación/uso pudiera tener su DT?

Como tecnología para el control de enfermedades en mango, papaya y banano/ control de enfermedades/ Sector agrícola en la producción de mango, papaya y banano. Producto alternativo al uso de fungicidas de contacto en el control de enfermedades de plantas. Retos:

  1. Que el producto que se generé tenga una vida de anaquel similar o mayor que el de los fungicidas sintéticos;
  2. Que la bacteria lograra establecerse como endófito en los cultivos logrando reducir el número y/o frecuencia de las aplicaciones de fungicidas y
  3. Que el producto fuera integrado a los programas de manejo de enfermedades de cultivos para complementar el uso de fungicidas sistémicos.

¿Cuáles son sus planes futuros para desarrollar su tecnología?

Después de escalamiento pasaríamos a la etapa de formulación comercial y a la elaboración del estudio de mercado; así como el plan de negocios para poder comercializar el producto.

Interés comercial. ¿Existe alguna empresa o personas físicas interesadas en su DT? *

NO

 

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