MICROORGANISMOS Y LOS CULTIVOS (Trabajo realizado por Alba Riaño, Ainhoa Sánchez, María Díez)

CÓMO AFECTAN A LA SALUD LOS MICROORGANISMOS EN CULTIVOS Y SUS POSTERIORES CONTROLES DE CALIDAD Y MANERAS DE EVITARLOS

MAÍZ, VID Y TRIGO

Ainhoa Sánchez, Alba Riaño, María Díez

EN ESTE ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN SE HAN RECOPILADO

TRES CULTIVOS MUY IMPORTANTES EN LA SOCIEDAD ACTUAL

HABLAREMOS DEL PROPIO CULTIVO, ASÍ COMO 

DE SUS MICROORGANISMOS MÁS COMUNES.

TE INVITAMOS A QUE OPINES SOBRE LA BIOTECNOLOGÍA,

SOBRE LOS ALIMENTOS QUE HAYAN SIDO MODIFICADOS.

¿TE PARECE BIEN O MAL? ¿ESTÁS DE ACUERDO?

¿ES LA INDUSTRIA ALIMENTARIA PELIGROSA?

INTRODUCCIÓN

Los cultivos del planeta sirven como base en la alimentación mundial, por lo tanto, las patologías que puedan sufrir estos, ya sea por infecciones víricas, fúngicas, bactericidas o acaricidas afectan de manera directamente proporcional a la salud de las personas, ya sea por enfermedades adquiridas al ingerir estos alimentos (intoxicaciones y/o infecciones alimentarias) o porque los cultivos mueran causando hambrunas. Así pues, en este trabajo vamos a realizar una recopilación de tres de los grandes cultivos más importantes a lo largo de la historia, como también de los métodos analíticos más utilizados para identificar los patógenos más habituales y la manera de evitarlos. 

Es importante recordar que no todos los microorganismos son patógenos e indeseados, incluso en ocasiones que son necesarios para procesar las materias primas, obteniendo derivados deseados para la industria alimentaria. Por ello vamos a centrarnos en los patógenos, advirtiendo de nuevo que no son los únicos y que no tienen por qué darse siempre en todos los cultivos.

CULTIVOS

MAÍZ

El maíz (Zea mays) representa en la agricultura del Nuevo Mundo un papel semejante al del arroz en el Lejano Oriente. El origen del maíz cultivado ha estado sujeto a controversia, pero parece que hay cierto consenso en que deriva de varias especies de maíz silvestre (Zea diploperennis, Z. perennis, Z. luxurians, Z nicaraguensis) que se designan conjuntamente como teosintes (Teosinte, teocinte, teocintle o teosintle se refiere cualquier especie del género Zea, con la excepción de Zea mays, el maíz) y se extienden por México, Guatemala, Nicaragua Honduras (lo que culturalmente los relaciona con la cultura azteca y la maya),

Los teosintes y el maíz tienen el mismo número de cromosomas (2n=20) y se entrecruzan de forma natural produciendo híbridos fértiles. La forma vegetativa del teosinte es indistinguible de la del maíz: solo empiezan a aparecer diferencias en la fase reproductora. Esto explica que en los campos de maíz cultivado aparezcan plantas de teosintes, porque aunque el agricultor plantas considere malas hierbas a los teosintes no sabe distinguirlas hasta que aparecen las inflorescencias masculinas y para ese momento ya pueden haber dispersado su polen

Genética del maíz

La mazorca de maíz puede tener de cuarenta a mil granos y es importante destacar que estos granos pueden y suelen ser genéticamente muy diferentes. Los primeros experimentos (hacia 1920) de selección genética de razas puras obtuvieron unos resultados adversos: a medida que las razas eran más puras, el tamaño de las plantas se reducía. Pero cuando se cruzan dos razas puras diferentes, los híbridos eran mucho más grandes y las mazorcas más productivas (a esto se denomina heterosis o vigor híbrido"). Esta fue la idea básica para introducir los maíces híbridos de mayor rendimiento. Posteriormente se eligieron 4 líneas o razas puras y se hibridaron por parejas, los híbridos de estos híbridos ("híbridos dobles") daban los rendimientos mejores. Por supuesto que estas semillas de alto rendimiento son híbridas (heterocigosis) de primera generación, FI, y los agricultores deben comprarlas a las empresas productoras de semillas cada año. Si no es así, siguiendo las leyes de Mendel, en generaciones sucesivas se produce una dispersión de caracteres y la cosecha obtenida es mucho más diversa y menos previsible (no se mantienen los niveles de rendimiento).

Hay que recordar que el maíz es una planta C4, realiza una fotosíntesis de eficacia muy alta siempre que disponga de mucha iluminación (la fotosíntesis no se satura incluso en los días de insolación más intensa), buen riego y buena fertilización. Si se dan estas condiciones óptimas se llegan a obtener cosechas récord de hasta 12 toneladas métricas de grano por hectárea

El maíz requiere más pluviosidad, temperatura más alta y mucha más iluminación que el trigo: a fin de cuentas, el maíz es una planta de origen tropical. La mayoría de los cultivares de maíz necesitan un periodo de crecimiento largo. Los cultivares de ciclo corto que se adaptan mejor al clima europeo, más frío y de menor insolación, son de mucho menor rendimiento que en las planicies soleadas, muy fértiles (suelos aluviales) y con buena disponibilidad hídrica (Con Belt) de EEUU.

Principales variedades cultivadas de maíz

La variedad del maíz cultivado es inmensa, pero citamos los tipos más utilizados:

• Maíz amarillo duro o pedernal Zea mays var. indurata 

• Amarillo dentado o maíz diente Zea mays var. indentata 

• Dulce: Zea mays var. rugosa.

• Harinoso: Zea mays var. amylacea 

• Reventón: Zea mays var. everta, para palomitas de maiz (pop corn).

El maíz en la dieta

El maíz es deficiente no sólo en calcio y niacina (vitamina B3), sino también en los aminoácidos esenciales lisina y triptófano. Por el contrario, es rico en aminoácidos azufrados como la metionina (esencial) y cisteína, mientras que las leguminosas suelen ser carentes en estos aminoácidos azufrados y muy ricos en lisina y triptófano. De aquí deriva la proporción idónea de complementación de estos dos tipos de alimentos en las dietas un 70% de maíz y un 30% de leguminosas que recomienda la FAO (Food and Agriculture Organization) para una dieta equilibrada.

Sorgos y mijos (otras plantas C4)

El principal es el sorgo común (Sorghum bicolor), originario del Este de África. Se cultivó en el Antiguo Egipto y más tarde se extendió a la India y China. La planta asemeja a la del maíz, pero difiere en que sus flores son perfectas y están, no en una mazorca, sino en espiguillas

Es mucho más resistente clima seco que el maíz, tal vez porque su cierre estomático está más ajustado al ambiente y su sistema radical es muy extenso. Por ello, puede cosechar allí donde pluviosidad o la carencia de riego hacen imposible el cultivo del maíz. Los granos de sorgo contienen hasta un 12% de proteína. En los países desarrollados la harina de sorgo se suele utilizar para piensos y forrajes, pero en la India, África y México se consume como gachas. Masa o en la composición de las tortillas

El mijo común (Panicum miliaceum) forma parte de un grupo de gramíneas que reciben el nombre colectivo de mijos. Especies de mijos importantes en alimentación humana son Eleusine coracana (finger millet, mijo africano) y Pennisetum glaucum (mijo perla) generalmente se consumen en África, India... Sus condiciones de cultivo son muy poco exigentes, necesitan muy poca agua y los granos se pueden almacenar durante tiempos muy largos

Microorganismos maíz

micotoxina:	afección que produce:	Microorganismo productor	Grano
aflatoxina	Carcinógenas. Inhiben síntesis de ácidos nucleícos y proteínas. Son termorresistentes y se destruyen con álcalis.	Aspergillus flavus	Cacahuates, maíz, nueces, arroz
Acido penicilanico	Carcinógenas. Ocasionan daño renal.	Penicillium martensii	Maíz, frijol
Ocratoxina	Carcinógenas. Daños a riñón y necrosis hepática.	Aspergillus ochraceus	Maíz, cebada

MÉTODOS PARA DETERMINAR LA PRESENCIA DE MICROORGANISMOS

Los hongos se caracterizan por un crecimiento rápido y pueden infectar al hombre, se han descrito aproximadamente 900 especies, siendo 12 las que se relacionan con enfermedades humanas. Entre ellas Aspergillus flavus con un 5 -10% de incidencia. Estos hongos se encuentran ampliamente distribuidos en el suelo, en la vegetación en descomposición y en una amplia variedad de material orgánico, son patógenos oportunistas que afectan a pacientes inmunodeprimidos.

Se puede hallar a estos hongos contaminando alimentos o productos parcialmente enmohecidos. Según la FAO se estima que el 25% de los cultivos agrícolas a nivel mundial son contaminados por micotoxinas liberadas por los hongos, de las cuales las aflatoxinas son las más importantes. Las aflatoxinas liberadas por Aspergillus flavus presente en alimentos produce cáncer primario en humanos. 

El problema de las aflatoxinas se puede presentar en cualquier parte del mundo ya que Aspergillus flavus crece a temperaturas de 25º C y una humedad relativa del 70%. 

El avance de la biotecnología nos permite el uso de técnicas moleculares para el estudio del genoma de Aspergillus. Las pruebas presentan una gran ventaja ya que requieren de poco tiempo y permiten realizar la identificación de las subespecies de Aspergillus. 

La detección de secuencias específicas de patógenos a través de los métodos microbiológicos moleculares pueden ser muy útiles en la trazabilidad, identificación y control de fuentes y vías de transmisión identificando las toxinas de interés.

Las condiciones de almacenamiento y el procesado de productos de alimentación inadecuados, constituyen un alto riesgo de contaminación junto la escasa higiene en la manipulación de los alimentos dando lugar a un grave problema higiénico sanitario favoreciendo la transmisión de las micotoxinas y el hongo y su respectiva colonización de los alimentos almacenados.

Esto provoca una disminución de la calidad nutritiva y desencadena numerosas patologías que cursan con cuadros clínicos similares, lo cual dificulta su diagnóstico y notificación a las autoridades sanitarias.

Por ello es imprescindible su identificación la cual se realiza por dos tipos de métodos microbiológicos:

La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) se

Trata de una técnica que permite cuantificar y cualificar el ADN presente.

La PCR cuantitativa permite detectar en tiempo real la amplificación de nuestro genoma de interés, en este caso el genoma de Aspergillus flavous. 

Para llevar a cabo esta detección existen varios métodos pero casi todos basados en la utilización de otro fragmento de ADN (sonda) complementario a una parte intermedia del ADN que queremos amplificar. Esta sonda lleva adherida una molécula fluorescente y otra molécula que inhibe esta fluorescencia de tal forma que sólo cuando la sonda es desplazada de su sitio por acción de la ADN polimerasa la molécula fluorescente se libera de la acción del cromóforo,  emite fluorescencia al ser iluminada con un láser. La cuantificación de la fluorescencia emitida durante

Cada ciclo de la PCR será proporcional a la cantidad de ADN que se está amplificando.

El aislamiento del ADN se lleva a cabo mediante una lisis celular en la cual se obtiene el ADN.

Tratamos las colonias de Aspergillus con Buffer de lisis (Tris 50mM, pH 7.6, SDS 3%, EDTA 50mM), se incuban a 65 ºC durante 1 hora. Se le añade alcohol isoamílico en volúmenes iguales al Buffer y se mezclan 0,5 ml de la mezcla a otro tubo, añadiéndose alcohol isoamílico el mismo volumen.

Se centrifuga a 7500 rpm durante 15 minutos. 

Removiéndose 0,3 ml de la fase acuosa. A la cual se añade acetato de sodio 3M y alcohol isoamílico, mezclado cuidadosamente, se centrifuga otra vez a 7500 rpm durante 2 minutos. 

Tras esto se vuelve a poner de nuevo en suspensión el sedimento y se conserva en TE, a –20ºC.

Para la amplificación por PCR, se emplea: 10X Buffer (100mM Tris pH 8.3; 500mM KCl); dNTPs (10mM c/u); oligonucleotidos (10uM); MgCl2 (25mM); H2O destilada; Taq polimerasa (5 U/uL); Glicerol 50%. Cada reacción de 25µl contiene 22.5 µl de la mezcla de PCR y 2.5 µl de la muestra.

La amplificación se realiza en un Termociclador, siguiendo las fases descritas a continuación: 

• Desnaturalización inicial, 5 minutos
• Desnaturalización a 94°C por 30 seg, hibridación a 62°C por 1 min
•  Extensión a 72°C por 2 min, en 34 ciclos; el resultado de la amplificación fue conservado a -4°C. 
• Para el diagnóstico sobre podemos utilizar varios métodos, entre ellos, La técnica más comúnmente utilizada es la secuenciación de Sanger, electroforesis en geles de agarosa 2% o en transferencia de membranas (Northern Blot y Southern Blot)

La amplificación del gen del rRNA 18S altamente conservado en la especie del Aspergillus, lo que hace que a través de ésta técnica se lo pueda tipificar específicamente. 

Otro método utilizado sería la siembra en placa.

Lo primero que debemos hacer es homogeneizar la muestra diluida en agua de peptona, y tras esto proceder a la homogeneización mediante un Stomacher durante cinco minutos. La metodología más acertada será mediante observación directa, tintoriales y el cultivo. Los medios de cultivo de elección serán Sabouraud y agar Patata Dextrosa (APD) - medios selectivos para hongos- , para permitir el aislamiento de los hongos, entre ellos cepas de Aspergillus flavus.

La técnica de siembra ideal será un agotamiento por estrías para poder separar las colonias si hubiera varias. Tras ello se incuban las muestras a 25ºC, 24 horas.

Al tener la placa petri cultivada se pueden observar las características morfológicas del tipo o tipos de hongos que crecido en un microscopio óptico a 40X.

PESTICIDAS MAIZ

Escolta fungicida apache clorporifos auris karatane

VID

La vid común europea es Vitis vinifera, de la familia de las Vitáceas. Las varias especies de Vitis son arbustos (plantas leñosas) sarmentosos y trepadores. Sin duda la especie más cultivada por todo el mundo y la de mayor importancia en la fabricación de vino es la vid común (Vitis vinifera), probablemente nativa de Asia Central o del suroeste asiático y común por toda la zona mediterránea desde tiempos remotos. Pero existen otras especies, originarias de Norteamérica y Canada, por ejemplo: Vitis labrusca, V. riparia, V. mustangensis, V. nestivalis, V. rotundifolia,..

Cerca del 70% de la producción mundial de Vitis vinifera se emplea en la elaboración de vino.

La vid se utilizó, seguramente en un principio, por su fruta, la uva. Pero la gran difusión que tuvo en todo el mundo antiguo mediterráneo solo puede explicarse si además iba asociada a la elaboración del vino.

Los vinos griegos y romanos eran muy caros, bastante ásperos y de muy alto contenido alcohólico: vinos fuertes, peleones y con muchos posos. El alto contenido alcohólico se debía, probablemente, a que hervir el mosto para preservar y, como consecuencia de la evaporación, aumentaba la concentración de azúcares en el mosto y tras fermentarlo, el vino obtenido tenía mucho grado.

El uso de fungicidas químicos derivados de este están muy difundidos como agentes que previenen la infección, ya que este caldo no tiene propiedades curativas.

El que Vitis vinifera sea la vid predominante, sobre otras especies de Vitis, en la elaboración de vino no es casualidad

• La uva madura de la vid común contiene niveles altos de azúcar, lo que permite, tras la fermentación, conseguir con facilidad, vinos con contenido alcohólico superiores al 10% Los vinos con contenido inferior de alcohol son inestables, ya que se estropean por actividad microbiana
• La acidez de la uva madura de Vitis vinifent no es excesiva, lo que también resulta favorable en la fabricación de vino. Tiene una acidez de menos del 1 (calculado como ácido tartárico, el ácido orgánico más abundante en las uvas) y un pH de 3,1-3,7 (una acidez moderada). También se halla presente y es importante el acido málico; sólo tiene cantidades mínimas de Acido cítrico.
• Otro factor muy interesante es la riqueza y variedad que contienen las uvas en su composición de antocianinas desde uvas verdes amarillas claras, pasando por Tosadas, rojas, rojo-violetas, hasta negro-azuladas. El mosto es generalmente incoloro, aunque hay variedades que lo tienen ligeramente rosado a rojo. El olor del mosto varia de casi neutro a intensamente aromático (Gewurztraminer, Cabernet Sauvignon, Zinfandel). Algunas variedades que tienen un mosto poco aromático, como el Pinot Noir, desarrollan un sabor y olor intensos cuando se fermentan con la piel de las uvas y envejecen

La flor del género Vitis se distingue de otras Vitaceae porque tiene una corola

Formada por 5 pétalos separados en la base, pero unidos en el ápice (corola en forma de cofia o caliptra -como un gorrito). La corola se desprende durante la antesis sin que los pétalos se separen.

Las principales patologías de la vid que mencionaremos son:

1.       Botritys:

Botrytis cinerea es un hongo muy conocido en el mundo de la viticultura. Su impacto económico es muy grande y se transmite muy rápido entre las bayas. Aunque haya unas pocas afectadas, si no se hacen tratamientos rápidamente, se propaga muy fácilmente en condiciones de alta humedad y periodo de lluvias.

Principales síntomas

·         Desecamiento de brotes

·         Secado de hojas jóvenes

·         Afección a las bayas a partir del cambio de color (enverado), con multiplicación rápida a todo el racimo

Formas de prevención de Botrytis en vid

·         Controlar el abonado nitrogenado, evitando la formación de excesivo follaje en la planta.

·         Fomentar la aireación del cultivo con el deshojado.

·         Eliminar lo antes posible racimos afectados, ya que la propagación por viento de las hifas del hongo es muy rápida.

Los tratamientos habituales para el control de esta enfermedad se realizan con las siguientes materias primas:

·         Tebuconazol 20%-25%

·         Hidrogenocarbonato de potasio 85%

·         Fenhexamida 50%

Aunque no llegan a ser tan efectivos como los productos químicos, el uso de buenas prácticas agrícolas, sumado con un correcto abonado o riego y productos de naturaleza ecológica, se puede llegar a controlar a Botrytis cinerea.

Hay algunos hongos que emiten sustancias antifúngicas (como también lo hace Botrytis) para evitar su crecimiento y propagación. Por ejemplo, Mucor spp., Penicillium spp., Coniothyrium spp., Verticilium spp., Trichoderma spp., etc.). BACILLUS SUBTILIS, BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS

En este caso, nos centraremos en el mecanismo de acción de BACILLUS SUBTILIS por ser uno de los microorganismos más utilizadosy con mayor semejanza a los anteriormente comentados. Este tipo de hongos son considerados como microorganismos seguros que tienen la capacidad de sintetizar diversas sustancias para uso agrícola e industrial. 

Bacillus subtilis es un grupo de hongos que habitan en el suelo y pueden ser encontrados en diferentes ambientes, proporcionan a las plantas protección contra diferentes patógenos a través de diferentes modos de acción.

La formación de esporas les otorga una alta viabilidad y resistencia a la desecación y al calor. 

BACILLUS SUBTILIS, produce compuestos como citocininas, auxinas y ácidos necesarios para el crecimiento de la planta; también solubilizan nutrientes, reducen el Fe (III) a Fe (II). Poseen la capacidad de producir antibióticos de tipo lipopéptido como fengicina, surfactinay diferentes iturinas

Entre sus ventajas se encuentran que no contamina el ambiente y no es tóxico en humanos, animales y plantas. Al establecerse en el campo constituye un reservorio beneficioso para el inóculo. 

Además, puede usarse en la agricultura orgánica y convencional y ayuda a degradar la toxicidad de los productos químicos, evitando así estrés en la planta. También acelera la descomposición de la materia orgánica, al producir enzimas que degradan rápidamente el material vegetal, haciendo disponible macro y micronutrientes para las plantas y estimula la absorción de nutrientes y la excreción de las sustancias de desecho.

Su mecanismo de acción se basa en la producción de sideróforos (compuestos extracelulares que poseen una elevada afinidad por el ión hierro) por lo que previene la germinación de las esporas de los hongos patógenos.

Compite por el sustrato localizado en la rizosfera y filosfera con los patógenos de las plantas y produce antibióticos y enzimas del tipo BACILYSIN, ITURIN, FENGIMISINA y BACISUBINA que son altamente fungo-tóxicos. -

Al instalarse en las raíces y hojas induce a la planta a producir fitoalexinas en la rizosfera que le dan resistencia a las plantas al ataque de hongos, bacterias y nematodos patógenos y favorece positivamente en el crecimiento vegetal. 

2.       Oidio:

El oídio de la vid o Uncínula necator Burr es una enfermedad provocada por un hongo que inverna en las yemas, en los sarmientos, las hojas y la corteza de las cepas, por lo que puede atacar a cualquier parte de la vid.

En las hojas los síntomas pueden aparecer tanto en el haz como en el envés, y en ambos casos suele observarse un polvillo blanco ceniciento, que puede limitarse a algunas zonas, o bien ocupar toda la superficie de la hoja.

En los brotes y sarmientos los síntomas se manifiestan por manchas difusas de color verde oscuro, que van creciendo y que pasan a tonos más oscuros al avanzar la vegetación hasta negruzcos según aumenta la lignificación (proceso por el cual el sarmiento pasa de un estado vegetal a ser madera muerta) de la viña.

En los racimos al principio aparecen una textura polvorosa que recubre en poco tiempo todo el grano.

Los daños producidos por el oidio más importantes se localizan en los racimos, ya el hongo del oídio detiene el crecimiento de la piel del grano, por lo que es frecuente que se agriete, o retrasando el proceso de maduración y crecimiento causando daños que se ven reflejados de manera directa en la cantidad y calidad de la cosecha.

Los ataques fuertes también ocasionan un mal agostamiento (Proceso tras del cese de crecimiento, en el cual la estructura anatómica del pámpano se modifica porque los tejidos vivos perfeccionan su estructura y se enriquecen de materias de reserva del pámpano. Como consecuencia de este enriquecimiento de reservas el pámpano, pierde la clorofila, modifica su color, adquiere consistencia y se convierte en sarmiento) del sarmiento.

El hongo inverna en el interior de las yemas y en los sarmientos. Cuando comienza la brotación, suelen darse las condiciones ambientales para que el hongo salga de su letargo y empiece su desarrollo.

Cuando alcanza la madurez comienza la reproducción asexual con la formación de gran cantidad de conidias, que transportadas por el viento, propagan la enfermedad a cualquier parte verde de la planta.

A partir de este foco primario puede tener varias contaminaciones, si las condiciones climáticas son favorables, durante todo el desarrollo vegetativo de la vid como por ejemplo restos de poda contaminados, contaminación del material para espergurar o desnietar...

El desarrollo del hongo se detiene tras el fin de la vegetación disponiéndose en forma de micelio (fase asexuada) en el interior de las yemas o en forma de peritecas (fase sexuada) en los sarmientos durante el invierno.  

El oídio de la viña, es una enfermedad que puede tener un impacto grave en la calidad del producto final y sobre las vides.

Los efectos sobre el oídio de la viña en el vino se miden por unos porcentajes determinados:

5% oídio en la uva (efectos suaves que pueden ser hasta beneficiosos): en el vino produce un aumento de la concentración de azúcares y polifenoles y mejora la acidez.

8% oídio en la uva (defectos perceptibles en vino): Aparecen aromas mohosos, disminuyen los aromas frutales y baja la sensación ácida.

15-25% oídio en la uva (efectos muy dañinos en vino): aparecen aromas mentoles, metálicos y herbáceos no deseados. Intensidad tánica muy agresiva. Amargura muy pronunciada al final del paso por boca. Acidez muy marcada.

El único método de protección eficaz del oídio actualmente es el químico mediante pesticidas como el azufre en forma de sulfato sistémico o sulfato de cobre además del desnieve de las vides y la espergurarían (Métodos agrícolas preventivos) ya que facilita la circulación del aire y sol o luz, evitando un microclima y una humedad relativa favorable al desarrollo del oídio.

Estas dos patologías no precisan de pruebas analíticas, ya que su diagnóstico se realiza mediante la observación visual y las características morfológicas que presentan los

3.       Entrenudo corto:

Es un virus que pertenece al género de los nepovirus y son transmitidos por nematodos del género Xiphinema o a través de material vegetal contaminado como los injertos.

Es la virosis que más afecta a la viticultura española.

Los síntomas que manifiesta se presentan en distintos órganos de la planta. En las hojas se aprecia asimetría del limbo y de los nervios, el dentado de la hoja más marcado y mosaicos amarillentos en la misma. En los sarmientos entrenudos más cortos, aplastamiento de la madera y como síntoma muy característico, un crecimiento en zig-zag. Los racimos presentan aplastamiento del raquis, bayas pequeñas y mayor corrimiento del grano. Por último se aprecian las raíces menos desarrolladas.

Debido a su transmisión por nematodos del suelo, es frecuente que los síntomas aparezcan por rodales en la viña (se puede confundir con clorosis férrica).  Es importante destacar que estos virus pueden estar presentes de forma latente, sin mostrar síntomas en las plantas infectadas, hasta que diversas circunstancias desencadenan la presencia de síntomas.

Por ello se realizan anualmente controles a cargo del Laboratorio Regional de la Comunidad Autónoma de La Rioja (sección Biología Vegetal). El objetivo es evaluar la calidad de los resultados obtenidos en los ensayos para la detección de virus en vid, a través de la comparación e intercambio de información posterior entre los laboratorios participantes en el ensayo.

Para detectar el virus, se emplea el método de detección microbiológica ELISA que  se basa en la detección de un antígeno mediante anticuerpos que directa o indirectamente producen una reacción cuyo producto, por ejemplo un colorante, puede ser medido espectrofotométricamente.

El procedimiento más común se realiza en una placa de 96 pocillos sobre la que se fijan los anticuerpos contra el entrenudo corto en este caso. Al añadir la muestra que contiene el posible antígeno complementario se produce una unión que se puede detectar mediante la adición de un segundo anticuerpo contra el mismo antígeno, éste marcado con una enzima que al añadirle un substrato se hidroliza dando una reacción de color. La intensidad del color es directamente proporcional a la cantidad de antígeno presente en la muestra analizada.

Una de las características de este virus en las características organolépticas en el vino es un espesor anormal del vino con mayor graduación alcohólica y una coloración más intensa.

La merma en producción de uva es considerable y las viñas muy afectadas (más del 30% de cepas enfermas) suelen ser arrancadas por improductivas hacia los treinta años (en vaso) frente a los cincuenta o más que duran las sanas. En vivero, disminuye el agarre de los injertos.

TRIGO

Introducción del trigo

                Trigo (Triticum aestivun L.) es el cereal cuyo uso está más extendido a nivel mundial, y la demanda continúa aumentando. El trigo supone la fuente principal de carbohidratos en el mundo occidental.

                Origen: región mediterránea, Mesopotamia, Etiopía, Asia.

                Genética: poliploides que pueden combinarse. Se puede dividir en diploides (2n= 14), tetraploides (2n=28) y hexaploides (2n=42). La gran mayoría del trigo cultivado es hexaploide. 

Conocer y entender los orígenes filogenéticos es una herramienta clave a la hora de generar trigo con genes que le puedan aportar resistencia a enfermedades y mejorar su cultivo.

                Usos: trigos blandos para galletas, trigo pan para panificados, trigo fideo para pastas.

Microorganismos del trigo

                Los principales son aquellos que suponen pérdidas mayores. Puccinia triticina, Septoria tritici, Drechslera tritici‐repentis.

                La mancha de la hoja de trigo o septoriosis. Es una de las plagas más dañinas, a la cual van dirigidos gran parte de los fungicidas que se emplean en el trigo. Producida por Septoria tritici (hongo ascomiceto). Tras penetrar el hongo en el trigo, las hifas invaden el espacio intercelular durante unas semanas antes de esporular. 

La enfermedad se caracteriza por la aparición de pequeñas manchas irregulares en las hojas. Condiciones ambientales favorables son la humedad y temperaturas de 18-24ºC. Las manchas se van extendiendo y adquiriendo un color grisáceo con el paso del tiempo, indicando la necrosis del trigo

Para tratarla se emplean fungicidas.

          

                 Fusariosis: es la enfermedad más destructiva y la que mayores pérdidas económicas causa tanto en trigo como en otros granos (cebada). Está producida por varias especies del género Fusarium: F. graminearum, F. culmorun, F. aenaceum, etc. Algunas especies son capaces de producir micotoxinas (tricotecenos, dentro de los cuales el más frecuente es el deoxinivalenol), implicando un riesgo para la salud del consumidor.

El principal agente etiológico es F. gramineraum. 
         

Medidas contra los microorganismos

 -El control químico es una buena herramienta para tratar plagas o enfermedades. La aplicación eficiente de fungicidas ha demostrado aumentar rendimientos y calidad de producción en diversos cultivos.

Desde el punto de vista epidemiológico, el uso de fungicidas puede reducir el inóculo inicial (tratamiento de semillas) o disminuir la tasa de infección. Esto debe usarse racionalmente para evitar contaminaciones innecesarias. Cabe anotar que los fungicidas no deben usarse como medida preventiva ni cuando la enfermedad haya avanzado en gran medida.

La respuesta al control químico dependerá mayoritariamente de la higiene guardada al cultivar.

Los primeros fungicidas empleados para combatir plagas como la fusariosis fueron los benzimidazoles, aunque se notó una pérdida de eficiencia con respecto a las pruebas de laboratorio, por factores como el clima.

Los más empleados actualmente por su eficacia son el tebuconazol y el metconazol, que no solo destruyen al hongo, también disminuyen el contenido de las toxinas.

-Resistencia a patógenos: durante los últimos años se ha ido identificando una serie de genes que confieren resistencia a patógenos. Son avances muy importanes aunque aún falta por especificar las localizaciones precisas de los genes e identificar marcadores moleculares.

-Antibiosis: consiste en la inhibición o destrucción de un organismo mediante productos del metabolismo de otro. La antibiosis se produce durante interacciones en las que hay compuestos que inhiben el crecimiento de otros microorganismos (Ej Trichoderma produce compuestos tóxicos que bloquean la colonización de otros).

Se trata de un antagonismo regulado por metabolitos microbianos. Este gran nivel de antagonismo se obtiene al combinarse enzimas hidrolíticas y antibióticos. Estas enzimas pueden interrumpir la síntesis de la pared celular y la elongación de las hifas de los hongos patógenos.

Algunos de los géneros usados como agentes de biocontrol son Trichoderma y Gliocladium. Éstos producen antibióticos como gliovirina, gliotoxina, viridina, trichodermina, alameticina, dermadina, etc.

Mejora de la calidad del trigo mediante biotecnología

La continua evolución de las técnicas biotecnológicas nos permite manipular algunos genes relacionados con la calidad de las proteínas del gluten. Se ha experimentado con las cantidades de las fracciones de la proteína del gluten (glutenina y gliadina), permitiendo aumentar la fuerza de la masa si se incorporan subunidades de glutenina. También se estudia la clonación de los genes de estas proteínas, pero su uso práctico está lejos de ser una realidad. Lo que se predice más cercano es el uso de marcadores moleculares que seleccionen líneas con genes con importancia en la calidad.

BIOTECNOLOGÍA

En los últimos años la ciencia ha avanzado de una manera exponencial en cuanto a modificaciones genéticas de los alimentos. Esto ha sido gracias a la biotecnología y a las necesidades de alimentar cada día a un mayor número de personas en prácticamente el mismo número de hectáreas de plantación.

Históricamente (e inocentemente) podemos hablar de que la biotecnología, o las modificaciones (o mejoras) genéticas se han ido llevando a cabo desde casi que el principio de la agricultura, simplemente con elegir las mejores plantas, con mas granos, mas flores… esto poco a poco producía mejoras en producción de los cultivos. 

Otra forma de mejoras en los cultivos fueron los injertos, una técnica basada en coger un fragmento de una planta provisto de yemas y unirlo a otra planta para que brote, de esta manera conseguimos que el conjunto de ambos crezca como un solo organismo. Así como la mezcla de diferentes semillas para obtener frutos o plantas diferentes.

Como vemos, siempre se ha ido buscando, sobretodo, el aumento de la producción, pero hubo un momento en el que eso no era suficiente, y empezaron a usarse pesticidas. Por ejemplo, el DDT o diclorodifeniltricloroetano, descubierto en 1939, por sus propiedades como veneno de insectos por el científico suizo Paul Hermann Muller, aunque desde mucho antes se estuvieron usando muchos otros pesticidas. 

En la actualidad la biotecnología ha atacado directamente a la genética, modificándola al gusto del consumidor. Esto ha creado los Organismos Modificados Genéticamente (OMG) y los alimentos transgénicos. Este tipo de alimentos no es sino un cambio o modificación en su secuencia de DNA. El cambio se realiza cogiendo una secuencia de DNA de un organismo o microorganismo que contenga una secuencia especifica con lo que buscamos e introducirla en el DNA del alimento que deseamos modificar. 

De esta manera tenemos tomates que resisten más al frio, o mazorcas de maíz que pueden crecer las zonas más áridas, ya que aguantan más las sequias. Otros ejemplos, también con el maíz, y más controversiales es la resistencia a ciertos pesticidas, de manera que se pueden controlar las plagas con mayor precisión

BIBLIOGRAFÍA

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