ES2243539T3 - Pseudomicinas utilizadas contra las enfermedades de las plantas. - Google Patents
Pseudomicinas utilizadas contra las enfermedades de las plantas.Info
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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.
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.
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.
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.
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:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
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:
\newpage
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.
mangos.
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
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 pasa a página
siguiente)
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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DeWeger, G. Strobel. Neht. J. Pl. Path.
1989, 95, 281-292.
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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