ES2243539T3 - Pseudomicinas utilizadas contra las enfermedades de las plantas. - Google Patents

Pseudomicinas utilizadas contra las enfermedades de las plantas.

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ES2243539T3 ES01962224T ES01962224T ES2243539T3 ES 2243539 T3 ES2243539 T3 ES 2243539T3 ES 01962224 T ES01962224 T ES 01962224T ES 01962224 T ES01962224 T ES 01962224T ES 2243539 T3 ES2243539 T3 ES 2243539T3
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Gary A. Strobel
Michael J. Rodriguez
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Research and Development Institute Inc of Montana State University
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Abstract

Un método para la prevención o tratamiento e infección de plantas y cultivos por uno o más hongos Ascomicetes del género Mycoshaerella sp, o sus fases imperfectas Septoria sp. o Cercospora sp., que comprende aplicar a dichas plantas o cultivos una cantidad eficaz de una o más composiciones de Pseudomicina.

Description

Pseudomicinas utilizadas contra las enfermedades de las plantas.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al uso de pseudomicinas como fungicidas eficaces frente a enfermedades de plantas y cultivos, y más particularmente se refiere al uso de pseudomicinas frente a clases particulares de hongos que provocan enfermedades en plantas y cultivos.
Antecedentes
Una clase de nuevos agentes antifúngicos, las pseudomicinas, son muy prometedoras para el tratamiento de infecciones fúngicas en una diversidad de pacientes (véase, por ejemplo, Harrison, L., et al., "Pseudomycins, a family of novel peptides from Pseudomonas syringae possessing broad-spectrum antifungal activity", J. Gen. Microbiology. 137(12), 2857-65 (1991) y Patente de Estados Unidos Nº 5.576.298 y 5.837.685). Las pseudomicinas son productos naturales obtenidos de aislados de Pseudomonas syringae. P. syringae es un gran grupo de bacterias asociadas a plantas que han sido la fuente de varias sustancias bioactivas, tales como bacitracina y las siringomicinas. Las cepas naturales y mutantes generados por transposón de P. syringae producen compuestos con actividad antifúngica. Un mutante regulador generado por transposón de la cepa de tipo silvestre de P. syringae MSU 174, conocida como MSU 16H (ATCC 67028), produce varias pseudomicinas. Las pseudomicinas A, B, C y C' se han aislado, caracterizado químicamente, y han demostrado tener una actividad antifúngica de amplio espectro, incluyendo actividad frente a patógenos fúngicos importantes tanto en humanos como en plantas. Las pseudomicinas están estructuralmente relacionadas con pero son distintas de la siringomicina y otros antimicóticos de aislados de P. syringae. El resto peptídico para las pseudomicinas A, B, C, C' corresponde a L-Ser-D-Dab-L-Asp-L-Lys-L-Dab-L-aThr-Z-Dhb-L-Asp(3-OH)-L-Thr(4-Cl) con el grupo carboxilo terminal cerrando un anillo macrocíclico en el grupo OH de la Ser N-terminal. Los análogos se distinguen por la cadena lateral N-acilo, es decir, la pseudomicina A está N-acilada por 3,4-hidroxitetradecanoato, la pseudomicina B por 3-hidroxitetradecanoato, la pseudomicina C por 3,4-dihidroxihexadecanoato y la pseudomicina C' por 3-hidroxihexadecanoato. (Véase, por ejemplo, Ballio, A., et al., "Novel bioactive lipodepsipeptides from Pseudomonas syringae: the pseudomycins", FEBS Letters, 355(1), 96-100, (1994) y Coiro, V.M. et al., "Solution conformation of the Pseudomonas syringae MSU 16H phytotoxic lipodepsipeptide Pseudomycin A determined by computer simulations using distance goemetry and molecular dynamics from NMR data", Eur. J. Biochem., 257(2), 4449-456 (1998).)
La presente invención proporciona un grupo de pseudomicinas que son particularmente útiles para proteger a plantas y cultivos frente a enfermedades fúngicas.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para el tratamiento o protección de plantas y cultivos frente a enfermedades.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para el tratamiento o protección de plantas y cultivos por aplicación de ciertas pseudomicinas.
Un objeto adicional más de la invención es el uso de ciertas pseudomicinas para proteger o tratar plantas y cultivos frente a enfermedades provocadas por hongos.
Otros objetos y ventajas de la invención serán evidentes según avance la descripción de la invención.
En satisfacción de los objetos y ventajas anteriores, la presente invención proporciona un método para la protección o tratamiento de plantas y cultivos frente a enfermedades relacionadas con hongos, que comprende aplicar a dichas plantas o cultivos una cantidad eficaz de uno o más productos de pseudomicina.
Descripción de las realizaciones preferidas
La presente descripción se refiere al descubrimiento de nuevos usos previamente insospechados para la clase de lipopéptidos conocidos colectivamente como pseudomicinas como fungicidas o agentes antimicóticos. En una realización preferida, las pseudomicinas, son individualmente y en forma de grupo, particularmente útiles en el tratamiento o protección de plantas expuestas a un grupo de hongos Ascomicetes relacionados con Mycosphaerella sp. (fase perfecta o sexual del hongo) y diversas fases imperfectas de este hongo que son conocidas, incluyendo Septoria sp., y Cercospora sp. Además, varios hongos patogénicos de plantas extremada y económicamente importantes distintos se eliminan por las pseudomicinas incluyendo Tapesia yallundae, Ustilago maydis, Penicillium roqueforti, Monilinia sp. y Geotrichum candidum. Por tanto, las pseudomicinas, solas o individualmente, tienen uso en el tratamiento de plantas para protegerlas del daño provocado por estos hongos.
Los tipos de enfermedades provocadas por estos organismos varían de plantas en almacenamiento (frutas y verduras) a enfermedades extensivas extremadamente importantes tales como Sigatoka Negra de la banana y gomosis con manchas oculares y manchas del trigo.
Este descubrimiento se refiere a un conjunto previamente insospechado de hongos patogénicos de plantas extremadamente importantes que parecen estar biológicamente relacionados y son sensibles a una o más de la pseudomicinas y se inhiben y eliminan por las mismas. Estos hongos y otros pocos, no descritos previamente, provocan algunas de las enfermedades vegetales más importantes en el planeta. Actualmente estas enfermedades provocadas por hongos se están controlando por mezclas simples o más complejas de fungicidas fabricados por el hombre que provocan daño medioambiental y pueden ser una amenaza insospechada para la salud humana. Las pseudomicinas, por otro lado, ofrecen una alternativa segura y eficaz al uso de compuestos químicos fabricados por el hombre para el control de ciertas enfermedades vegetales. Además, el uso de la pseudomicinas para el control de una enfermedad vegetal tiene ciertos beneficios ya que el uso de productos naturales para controlar una enfermedad podría permitir al productor declarar que el cultivo se ha hecho crecer en condiciones biológicas/orgánicas permitiendo hacer ganancias superiores sobre el producto. Esto es notable ya que actualmente ningún cultivo principal en el mundo ha aplicado ningún fungicida producido de manera natural para el control de una enfermedad vegetal. Las pseudomicinas ofrecen ciertamente muchos beneficios tanto al productor agrícola como al consumidor.
Como un ejemplo de cómo y porqué las pseudomicinas pueden ser útiles para la agricultura mundial, las concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) para varias de la pseudomicinas, por ejemplo, Pseudo A, A', B, B', C y C' están en el intervalo de 1 mg o menos por ml. Ésta es una concentración extremadamente deseable para la aplicación eficaz en situaciones agrícolas. Estos compuestos producen un efecto incluso mayor (menos de 1,0 mg) cuando se ensayan frente al aislado 8088/88 de M. fijiensis. M. fijiensis es el organismo causal de la enfermedad de la Sigatoka Negra de las bananas y los plátanos. Actualmente, los productores de estos cultivos, mundialmente, deben pulverizar una mezcla de tres fungicidas (fabricados por el hombre) a una proporción de 30 veces por año para tener un cultivo de bananas. Esta enfermedad sola representa el mayor consumo de fungicidas por cultivo en el mundo entero. Las desventajas del uso de estos fungicidas sintéticos son numerosas incluyendo: 1. su coste extremadamente alto (millones de dólares); 2. la incapacidad del productor de vender productos que han crecido de manera orgánica ya que se han aplicado fungicidas al mismo; y 3. la incertidumbre de los riesgos para la salud humana así como medioambiental implicados en el uso continuo de los fungicidas durante décadas. La tierra bajo el manto de bananas en las plantaciones parece estéril de vida animal y muestra un aumento de residuos fungicidas. Por otro lado, las pseudomicinas producidas de manera natural parecen más eficaces en el control de la enfermedad de sigatoka, mientras que al mismo tiempo ofrecen beneficios para el medio ambiente y la salud humana.
Además, las pseudomicinas son eficaces frente a varios hongos que provocan enfermedades vegetales distintos incluyendo el hongo que destruye la producción de plantas en almacenamiento, por ejemplo, Penicillium sp., Monilinia sp., y Geotrichum sp. Una mezcla de pseudomicinas aplicada a la fruta recolectada podría eliminar las infecciones fúngicas y la podredumbre en almacenamiento.
Otras posibilidades más para las aplicaciones de las pseudomicinas incluyen aplicaciones para el control de enfermedades provocadas por Septoria sp., específicamente S. nodurum y S. triticii en el trigo, pero también, en base a la actividad biológica de estas moléculas, prácticamente cualquier Septoria sp. que provoque cualquier enfermedad vegetal en el mundo. Probablemente, otros hongos relacionados con Mycosphaerella sp. se ven afectados e incluyen enfermedades vegetales provocadas por Cercospora sp. que provoca mancha foliar de la remolacha azucarera y muchos otros cultivos. Otros organismos que provocan enfermedades también se ven afectados por las pseudomicinas e incluyen Drechslera portulacae.
De acuerdo con la presente invención se ha descubierto que las pseudomicinas descritas en este documento tienen enorme actividad antimicótica frente a un grupo previamente insospechado y altamente relacionado de hongos patogénicos de plantas. Este grupo principal está representado por el hongo en fase perfecta Mycosphaeella sp., y sus representantes en fase imperfecta (fase asexual) tales como Septoria sp. y Cercospora sp. Generalmente, las pseudomicinas pueden usarse solas o en forma de mezcla en una formulación para proteger a las plantas de infección fúngica. Las aplicaciones a cultivos en el campo así como en almacenamiento se contemplan como usos potenciales de estos compuestos.
Por tanto, un propósito de esta invención es demostrar que varios hongos patogénicos de plantas extremada y económicamente importantes son susceptibles de los efectos de una o más pseudomicinas que se aislaron en un principio de la bacteria asociada a plantas Pseudomonas syringae.
Las pseudomicinas útiles en el método de la presente invención son preferiblemente pseudomicinas producidas por Pseudomonas syringae incluyendo la pseudomicina identificadas como Pseudomicinas A, A', B, B', C y C' así como derivados tales como pseudomicina A-PO4, un derivado fosfato y pseudomicina A-FB, ambas cuales son conocidas.
Estas pseudomicinas se aplican frente a una amplia diversidad de plantas y cultivos que son susceptibles de enfermedades parasitarias provocadas por hongos. A este respecto, las composiciones de pseudomicina de la presente invención son útiles en un principio para evitar la aparición de enfermedades parasitarias provocadas por hongos de modo que se prefiere el tratamiento de las plantas y cultivos antes de la aparición de la enfermedad. Sin embargo, las composiciones de pseudomicina también son útiles en el tratamiento de plantas infectadas.
Las composiciones de pseudomicina de la presente invención son eficaces a muy bajas concentraciones en el orden de 1 hasta 100 \mug de pseudomicina por ml de solución acuosa. A este respecto, un método preferido de aplicación de la composición de pseudomicina de esta invención es por tratamiento como por pulverización directamente sobre la planta o cultivo a tratar usando las concentraciones indicadas. Las composiciones de pseudomicina de la presente invención pueden estar en forma de soluciones, suspensiones, o emulsiones, o cualquier otra forma apropiada para pulverizarlas sobre las plantas y cultivos.
Las pseudomicinas preferidas usadas en la presente invención y susmétodos de preparación son conocidas o se analizan y describen completamente en la solicitudes relacionadas PCT/US00/08728, presentada el 14 de abril de 2000 y PCT/US00/08727, presentada el 14 de abril de 2000 indicando ambas solicitudes los Estados Unidos.
Como se usa en este documento, el término "pseudomicina" se refiere a compuestos que tienen la siguiente fórmula I:
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donde R es un resto lipófilo. Los compuestos de pseudomicina A, A', B, B', C, C' se representan por la fórmula I anterior donde R es como se define a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Pseudomicina A R = 3,4-dihidroxitetradecanoílo
Pseudomicina A' R = 3,4-dihidroxipentadecanoato
Pseudomicina B R = 3-dihidroxitetradecanoílo
Pseudomicina B' R = 3-hidroxidodecanoato
Pseudomicina C R = 3,4-dihidroxihexadecanoílo
Pseudomicina C' R = 3-hidroxihexadecanoílo
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Como se usa en este documento, pseudomicina se refiere a uno o más miembros de una familia de agentes antifúngicos que se han aislado de la bacteria Pseudomonas syringae. Una pseudomicina es un lipodepsipéptido, un péptido cíclico que incluye uno o más aminoácidos no habituales y que tiene una o más cadenas laterales hidrófobas o de ácidos grasos añadidas. Específicamente, las pseudomicinas son lipodepsinonapéptidos, con una porción peptídica cíclica cerrada por un enlace lactona y que incluye los aminoácidos no habituales 4-clorotreonina, ácido 3-hidroxiaspártico, ácido deshidro-2-aminobutírico, y ácido 2,4-diaminobutírico. Se cree que estos aminoácidos no habituales están implicados en las características biológicas de las pseudomicinas, tales como estabilidad en suero y su acción de eliminación. Las pseudomicinas incluyen pseudomicina A, pseudomicina A', pseudomicina B, pseudomicina B', pseudomicina C, y pseudomicina C'. Cada una de estas pseudomicinas tiene el mismo núcleo peptídico cíclico, pero difieren en la cadena lateral hidrófoba unida a este núcleo.
Las pseudomicinas A, A', B, B', C y C' se han aislado y purificado cada una y se han caracterizado sus estructuras por métodos incluyendo secuenciación de aminoácidos, RMN, y espectrometría de masas. Las pseudomicinas A, B, C y C' se analizan en la Patente de Estados Unidos Nº 5.576.298, presentada el 19 de noviembre de 1996 para G. Strobel et al.; Harrison et al., "Pseudomycins, a family of novel peptides from Pseudomonas syringae possessing broad-spectrum antifungal activity", J. Gen. Microbiology, 137, 2857-2865 (1991); y Ballio et al., "Novel bioactive lipodepsipeptides from Pseudomonas syringae: the pseudomycins", FEBS Lett. 355, 96-100 (1994). Las pseudomicinas A' y B' se describen en la solicitud de Patente de Estados Unidos Nº de Serie PCT/US00/08727, por Palaniappan Kulanthaivel, et al., titulada "Pseudomycin Natural Products" presentada en la misma fecha junto con la presente y ejemplificada en la los Ejemplos. La actividad antifúngica debida a varias pseudomicinas se localizó en P. syringae que contenía un transposón conocido como Tn 903, que codifica factores que incluyen resistencia a kanamicina. La secuencia de y métodos para manipular el transposón Tn 903 son conocidos. Oka et al., "Nucleotide sequence of the kanamycin resistance transposon Tn 903", J. Mol. Biol. 147, 217-226 (1981).
Las pseudomicinas varían en estructura y propiedades. Las pseudomicinas A, B, C y C' preferidas muestran actividad frente a una amplia diversidad de hongos y también muestran toxicidad generalmente aceptable. En comparación con otras pseudomicinas preferidas, la pseudomicina B tiene mayor potencia frente a ciertos hongos y un nivel inferior de toxicidad. Por lo tanto, para los presentes métodos, la pseudomicina B es más preferida. Cada pseudomicina tiene un anillo nonapéptido cíclico que tiene la secuencia Ser-Dab-Asp-Lys-Dab-aThr-Dhb-HOAsp-CIThr (Serina; Ácido 2,4-diaminobutírico; Ácido aspártico; Lisina; Ácido 2,4-diaminobutírico; aloTreonina; Ácido deshidro-2-aminobutírico; Ácido 3-hidroxiaspártico; 4-cloroTreonina), más específicamente, L-Ser-D-Dab-L-Asp-L-Lys-L-Dab-L-aThr-Z-Dhb-L-Asp(3-OH)-L-Thr(4-Cl), con el grupo carboxilo de ClThr y el grupo hidroxilo de la serina cerrando el anillo con un enlace lactona. Las pseudomicinas difieren en la naturaleza del resto lipófilo que está unido el grupo amino de la serina N-terminal. El grupo amino de la serina forma un enlace amida con el carboxilo de un resto 3,4-dihidroxitetradecanoílo en la pseudomicina A, un resto 3-monohidroxitetradecanoílo en la pseudomicina B, un resto 3,4-dihidroxihexadecanoílo en la pseudomicina C y un resto 3-monohidroxihexadecanoílo en la pseudomicina C'. El grupo carboxilo de la serina forma un enlace amida con el Dab del
anillo.
Las pseudomicinas usadas en la presente invención pueden usarse en forma de sus sales aceptables. El término "sal aceptable", como se usa en este documento, se refiere a sales de los compuestos descritos anteriormente que son sustancialmente no tóxicas para organismos vivos. Las sales aceptables típicas incluyen aquellas sales preparadas por reacción de los compuestos de la presente invención con un ácido mineral u orgánico o una base inorgánica. Dichas sales son conocidas como sales de adición de ácidos y adición de bases.
Los ácidos empleados habitualmente para formar sales de adición de ácidos son ácidos minerales tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido yodhídrico, ácido sulfúrico, y ácido fosfórico, y ácidos orgánicos tales como ácido p-toluenosulfónico, ácido metanosulfónico, ácido oxálico, ácido p-bromofenilsulfónico, ácido carbónico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido benzoico, y ácido acético. Los ejemplos de dichas sales farmacéuticamente aceptables son sulfato, pirosulfato, bisulfato, sulfito, bisulfito, fosfato, monohidrogenofosfato, dihidrogenofosfato, metafosfato, pirofosfato, cloruro, bromuro, yoduro, acetato, propionato, decanoato, caprilato, acrilato, formiato, isobutirato, caproato, heptanoato, propiolato, oxalato, malonato, succinato, suberato, sebacato, fumarato, maleato, butino-1,4-dioato, hexino-1,6-dioato, benzoato, clorobenzoato, metilbenzoato, dinitrobenzoato, hidroxibenzoato, metoxibenzoato, ftalato, sulfonato, xilenosulfonato, fenilacetato, fenilpropionato, fenilbutirato, citrato, lactato, gamma-hidroxibutirato, glicolato, tartrato, metanosulfonato, propanosulfonato, naftaleno-1-sulfonato, naftaleno-2-sulfonato, y mandelato. Las sales de adición de ácidos farmacéuticamente aceptables preferidas son aquellas formadas con ácidos minerales tales como ácido clorhídrico y ácido bromhídrico, y aquellas formadas con ácidos orgánicos tales como ácido maleico y ácido metanosulfónico.
Las sales de adición de bases incluyen aquellas obtenidas de bases inorgánicas, tales como hidróxidos, carbonatos, y bicarbonatos de amonio o metales alcalinos o alcalinotérreos. Dichas bases útiles en la preparación de sales de esta invención incluyen, por tanto, hidróxido sódico, hidróxido potásico, hidróxido amónico, carbonato potásico, carbonato sódico, bicarbonato sódico, bicarbonato potásico, hidróxido de calcio, y carbonato de calcio. Las formas de sales de potasio y sodio son particularmente preferidas.
Debe reconocerse que el contraión particular que forma parte de cualquier sal de esta invención no es de naturaleza crítica, mientras que la sal como conjunto sea farmacéuticamente aceptable y mientras que el contraión no contribuya a cualidades no deseables de la sal como conjunto.
La presente invención puede entenderse mejor con referencia a los siguientes ejemplos. Estos ejemplos pretenden ser representativos de realizaciones específicas de la invención, y no pretenden limitar el alcance de la invención.
Materiales biológicos en depósito
MSU 16H de P. syringae está disponible al público de la American Type Culture Collection, Parklawn, Drive, Rock-ville, MD, Estados Unidos como el Nº de Acceso ATCC 67028. Las cepas 25-B1, 7H9-1, y 67 H1 de P. syringae, se depositaron en la American Type Culture Collection el 23 de marzo de 2000 y se les asignaron los siguientes Nº de Acceso:
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25-B1 Nº de Acceso PTA-1622
7H9-1 Nº de Acceso PTA-1623
67 H1 Nº de Acceso PTA-1621
Las pseudomicinas se aislaron de cultivos líquidos de Pseudomonas syringae. Pseudomonas syringae es un microbio asociado a plantas que produce una diversidad de fitotoxinas y otros péptidos complejos ^{1-3}. En los últimos años de la década de los 80, se ha demostrado que P. syringae producía agentes antifúngicos. Básicamente, el concepto es que los endosimbiontes que crecen en la planta producen agentes antifúngicos para proteger la planta de enfermedades fúngicas. Las pseudomicinas se identificaron como los agentes antifúngicos bioactivos. Un mutante generado por transposón de P. syringae de tipo silvestre demostró ser hiper-productor de estos productos naturales. Estas cepas mutantes de transposón ^{4} desarrolladas en Montana State University se usaron de manera exitosa para inocular olmos para controlar la enfermedad de los olmos holandeses^{5-6}. Además, estos productos naturales han mostrado actividad antifúngica selectiva frente a enfermedades encontradas en cultivos extensivos, frutas y otras plantas (Tablas 1-3). Por ejemplo, las pseudomicinas muestran actividad prometedora frente a M. fijiensis (M. fijiensis que provoca sigatoka negra de bananas requiere más fungicida y aplicaciones fungicidas que otras enfermedades vegetales en el mundo a día de hoy). Las pseudomicinas también mostraron prevenir el deterioro prematuro de los
mangos.
Ejemplo 1
Se ha demostrado de manera exitosa la producción a gran escala reproducible (kilogramos) de estos productos naturales. Se prepararon muestras purificadas de formas de base libre y sales alternativas. Aproximadamente, se usaron 34 patógenos fúngicos de plantas para evaluar las propiedades antifúngicas de pseudomicina A, B, B', C, C'. Las concentraciones inhibidoras se midieron en dos tiempos puntuales el día 2 y 5.
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TABLA 1
Actividad Antifúngica ensayada con patógenos de interés:
a. Alternaria helianthi = mancha foliar del girasol
b. Aphanomyces sp. = podredumbre de raíces, marchitado de plántulas de muchas plantas incluyendo
remolacha azucarera
c. Bipolaris sorokiniana = roya del grano de la cebada
d. Botrytis alli = moho gris, podredumbre del cuello de la cebolla
e. Cochliobolis carbonum = roya de la hoja del maíz
f. Diplodia natalensis = podredumbre del racimo de uvas
g. Drechslera portulacae = mancha foliar de portuláceas \surd
h. D. teres = mancha reticulada de la cebada
i. D. tritici-repentis mancha foliar del trigo
j. Fusarium avenaceum = podredumbre de la raíz de varios cultivos extensivos
k. F. culmorum = roya o costra por fusarium
l. F. oxysporum = marchitado vascular por fusarium
m. F. solani = podredumbre de la raíz
n. Geotrichum candidum = podredumbre extensiva del tomate \surd
o. Monilinia fructicola = podredumbre marrón de frutas con hueso
p. Mycosphaeella fijiensis = sigatoka negra de la banana \surd (Figura 3)
q. Penicillium roqueforti = moho verde de la fruta en almacenamiento \surd
r. Phyllosticta maydis = mancha foliar amarilla del maíz
s. Phytophthoras provoca la descomposición por roya, podredumbre
t. Rhizoctonia solani = podredumbre de la raíz por rhizoctonia
u. Sclerotinia sclerotiorum = podredumbre de la corona de muchas especies vegetales
v. Septoria tritici = mancha foliar y mancha de la gluma del trigo \surd (Figura 5)
w. Tapesia acuformis = produce enfermedad general del trigo
x. Ustilago maydis = carbón del maíz \surd
y. Verticillium dahlia = marchitado del verticilo de muchos cultivos y especies arbóreas
= Muy sensible a pseudomicinas
Materiales y métodos
Los hongos a ensayar se propagaron en placas con agar de dextrosa de patata (PDA) a temperatura ambiente. Se suspendieron soluciones madre de pseudomicinas y depsipéptido en dimetilsulfóxido (DMSO) (Sigma) a 5 mg/ml y se almacenaron a -20ºC. Se hicieron diluciones seriadas de los compuestos. Todas las diluciones seriadas se hicieron en DMSO. Nota: se realizó un experimento inicial de pseudomicinas B y B1 en metanol en algunos de los hongos, y varios hongos mostraron crecimiento inhibido en presencia de metanol. Estos se indican en la sección de datos son procesar.
Los ensayos se realizaron en grupos de cultivos celulares de 24 pocillos (Costar 3524), con 990 \mul de caldo de dextrosa de patata (PDB, Difco) y 10 \mul del compuesto a ensayar en cada pocillo. Las concentraciones iniciales ensayadas fueron 50-1,56 \mug/ml (concentración final de pseudomicina). Las concentraciones reales de pseudomicinas ensayadas fueron 50, 25, 12,5, 6,25, 3,12 y 1,56 \mug/ml. Cada pocillo se inoculó con el hongo apropiado. Salvo que se indique lo contrario el inóculo fúngico constaba de una pieza de \sim 4 mm^{2} de PDA con micelio fúngico. Las excepciones fueron las siguientes. Ustilago maydis: el hongo crece más como una levadura en PDA, y las células se desecharon de la placa madre de PDA, se resuspendieron en PDB y se añadieron 10 \mul de inóculo a cada pocillo. Monilinia sp.: este micelio fúngico crece como una capa muy pobre en la superficie de PDA y podría no adherirse a los bloques de agar. El micelio fúngico se hizo contactar con una vara metálica en 500 \mul de PDB y se añadieron 10 \mul de inóculo a cada pocillo. Mycosphaerella fijiensis, Septoria passerinii, Septoria triticii: estos hongos crecieron todos muy lentamente y los resultados fueron difíciles de registrar si se usaba una pequeña pieza de agar con micelio fúngico en él como inóculo. Para estos hongos, el micelio se hizo contactar con una vara metálica en 500 \mul de PDB y se añadieron 10 \mul de inóculo a cada pocillo.
Los pocillos se registraron para el crecimiento fúngico a dos días y cinco días. Algunos hongos que crecían lentos se registraron a días posteriores para el crecimiento porque su evaluación no era posible a dos o cinco días. El crecimiento se registró por comparación con un control que constaba de hongo inoculado en 990 \mul de caldo de dextrosa de patata y 10 \mul de DMSO (Dimetilsulfóxido). Se realizó un control adicional que constaba de inóculo fúngico en PDB solo para asegurar que el DMSO no era inhibidor para el crecimiento fúngico. DMSO no afectó a ninguno de los hongos ensayados, con la excepción de Drechslera portulacae, donde se observó algo de inhibición.
No se volvió a ensayar ningún hongo que mostró inhibición. Para los ensayos que se repitieron, se hicieron nuevas soluciones madre a partir de una segunda carga de pseudomicinas. Obsérvese que las soluciones madre de pseudomicina B' y depsipéptido se volvieron a hacer a partir de materiales de primera carga porque estos no se inocularon en la segunda carga. Varios de estos hongos no mostraron crecimiento incluso a los niveles más bajos de pseudomicinas añadidos, y se volvieron a ensayar una tercera vez usando niveles más bajos de pseudomicinas (concentración final de pseudomicina de 2-0,0625 \mug/ml). Las concentraciones reales de pseudomicinas ensayadas fueron 2,1, 0,5, 0,25, 0,125 y 0,0625 \mug/ml. A-PO_{4} y A-FB = sal fosfato y base libre de pseudomicina A, respectivamente.
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TABLA 2
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TABLA 3
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6
Un análisis de los experimentos anteriores demuestra que los hongos ensayados se inhibieron mejor por una o varias de la pseudomicinas, en lugar de responder de la misma manera a todos los compuestos ensayados. Seis hongos mostraron ausencia de crecimiento incluso a la concentración más baja se pseudomicinas ensayada en un principio, 1,56 \mug/ml. Estos hongos se volvieron a ensayar con concentraciones incluso más bajas de pseudomicinas. Por ejemplo: Drechslera portulacae pareció tener ausencia de crecimiento incluso a 0,0625 \mug/ml de pseudomicina A (PO4), B y C (9 días). Dos aislados diferentes de Mycosphaerella fijiensis respondieron de manera diferente a dosis más bajas de pseudomicinas. El aislado de Sigatoka pareció inhibirse por cada una de las pseudomicinas hasta \sim 1 \mug/ml. Sin embargo, el aislado 8088/88 se inhibió mejor por pseudomicina B, con ausencia de crecimiento a 0,125 \mug/ml a los 21 días. Septoria tritici y Septoria passerinii se inhibieron fuertemente por todas las pseudomicinas, mostrando ausencia de crecimiento S. tritici a los 5 días a 0,0625 \mug/ml de pseudomicina B, y mostrando ausencia de crecimiento S. passerinii a los 5 días a 0,0625 \mug/ml de pseudomicina A (base libre), B, C y C'. Ustilago maydis se inhibió mejor por pseudomicina C o C', con ausencia de crecimiento a 0,25 \mug/ml a los 5 días. Algunos de estos hongos mostraron sólo inhibición del crecimiento minoritaria a los niveles más altos de pseudomicinas ensayados (por ejemplo, Alternaria helianthi, Aphanomyces sp., Botrytis alli, Sclerotinia sclerotiorum, Tapesia acuformis, Tapesia yallundae y Verticillium dahliae). Algunos hongos mostraron buena inhibición con una o varias pseudomicinas, pero no todos. Estos incluyen Rhizoctonia solani, que se inhibió mejor por B' (ausencia de crecimiento a 6,25 \mug/ml a los 5 días), Monilinia sp., que se inhibió mejor por B y C' (ausencia de crecimiento a 6,25 \mug/ml a los 5 días), Geotrichum candidum, que se inhibió mejor por B (ausencia de crecimiento a 3,12 \mug/ml a los 5 días) y Penicillium roqueforti, que se inhibió mejor por B' (ausencia de crecimiento a 1,56 \mug/ml a los 5 días).
A partir de estos datos, se puede concluir que las pseudomicinas son un grupo de fungicidas "naturales" selectivos. Algunas infecciones provocadas por hongos encontradas en cultivos después de la recolección y otras especies vegetales son sensibles a las pseudomicinas (por ejemplo, Penicillium y Geotrichum). Las pseudomicinas muestran actividad impresionante frente a M. fijiensis (bananas). Las preparaciones en bruto así como los materiales purificados tienen un papel potencial en el control de enfermedad vegetal. La producción a gran escala de las pseudomicinas es factible y relativamente no cara de producir. Los productos naturales son probablemente compatibles con el medio ambiente y potencialmente seguros.
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Claims (10)

1. Un método para la prevención o tratamiento e infección de plantas y cultivos por uno o más hongos Ascomicetes del género Mycoshaerella sp, o sus fases imperfectas Septoria sp. o Cercospora sp., que comprende aplicar a dichas plantas o cultivos una cantidad eficaz de una o más composiciones de Pseudomicina.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el hongo es Mycoshaerella fijiensis.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, o reivindicación 2, donde la Pseudomicina se aísla de la bacteria asociada con plantas Pseudomonas syringae.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicha pseudomicina se selecciona entre el grupo compuesto por Pseudomicina A, Pseudomicina A', Pseudomicina B, Pseudomicina B', Pseudomicina C, Pseudomicina C'.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la pseudomicina se aplica a dicha planta o cultivo en forma de suspensión, solución o emulsión acuosa con una concentración que varía de aproximadamente 1 a 100 microgramos por ml.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dichas plantas y cultivos se seleccionan entre el grupo compuesto por bananas, plátanos, girasoles, remolacha azucarera, cebada, cebolla, maíz, uvas, portulaca, trigo, tomate y maíz.
7. Uso de una o más composiciones de Pseudomicina para la prevención o tratamiento de la enfermedad de Sigatoka negra en plantas y cultivos.
8. El uso de acuerdo con la reivindicación 7, donde la composición de Pseudomicina comprende Pseudomicina aislada de la bacteria asociada a plantas Pseudomonas syringae.
9. El uso de acuerdo con la reivindicación 8, donde la Pseudomicina se selecciona entre el grupo compuesto por Pseudomicina A, Pseudomicina A', Pseudomicina B, Pseudomicina B', Pseudomicina C, Pseudomicina C'.
10. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde la composición de Pseudomicina se aplica a dicha planta o cultivo en forma de una suspensión, solución o emulsión acuosa que tiene una concentración de Pseudomicina que varía de aproximadamente 1 a 100 microgramos por ml.
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