Evaluation of the antimicrobial activity of Streptomyces and Penicillium strains against phytopathogenic bacteria and fungi of importance in Mexico
Sandra Pacios-Michelena 1, Cristóbal N. Aguilar González 1*, Olga B. Alvarez-Perez 2, Monica L. Chávez González 1., Roberto Arredondo Valdés 1, Anna Iliná 1*.
1 Food Science Research Department. Faculty of Chemical Sciences. the Autonomous University of Coahuila. Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, Saltillo, CP 25280, Coahuila, Mexico.
2 GreenCorp Biorganiks de Mexico S.A de C.V., Blvd. Luis Donaldo Colosio 1858, Residencial San Patricio, CP 25204, Saltillo, Coahuila, Mexico.
Correspondence for: Iliná Anna* E-mail: annailina@uadec.edu.mx, Aguilar González Cristóbal Noé* E-mail: cristobal.aguilar@uadec.edu.mx
ORCID:
Pacios-Michelena: 0000-0002-9698-2576
Aguilar González: 0000-0001-5867-8672
Alvarez-Perez: 0000-0003-1600-405X
Chávez-González: 0000-0001-6535-2558
Arredondo Valdés: 0000-0003-4093-0707
Ilina: 0000-0002-9331-6615
CienciAcierta #74
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Resumen
Los pesticidas químicos constituyen la herramienta más utilizada para el control de plagas, sin embargo, su uso inadecuado y excesivo ha causado problemas para la salud humana y ambiental. Los géneros Streptomyces y Penicillium tiene un amplio potencial biotecnológico, siendo candidatos prometedores para su uso en el control biológico. El objetivo fue evaluar el efecto antimicrobiano de diferentes cepas de Streptomyces sp y una cepa de Penicillium frente a bacterias y hongos fitopatógenos de importancia económica en México. Se probaron cuatro cepas de Streptomyces y Pencillium chrysogenum R1 autóctonas de la región de Sonora contra seis cepas de bacterias fitopatógenas y cuatro cepas de hongos fitopatógenos. La actividad antagonista de Streptomyces sp frente a las cepas fitopatógenas bacterianas se evaluó por el método de doble capa. Mientras que el efecto antagónico del crecimiento de hongos fitopatógenos frente a P. chrysogenum R1 se evaluó por confrontación. Las cepas S. hirsutus SB03 y S. nogalater SB24 mostraron inhibición del crecimiento bacteriano frente a E. amylovora AT3 y X. campestri Xhcp AT6, siendo la inhibición más significativa frente a esta última (5 y 3 mm, respectivamente). En el ensayo antifúngico, las 4 cepas de Streptomyces mostraron inhibición en el crecimiento de F. oxysporum Fsox C11 y R. solani Rzsn C31. En el caso de P. chrysogenum R1 se observaron áreas claras de inhibición del crecimiento radial de los 5 hongos fitopatógenos. El efecto antagónico más significativo (81%) se observó en el caso de Fusarium oxysporum. Comparando los resultados obtenidos para las cepas de diferentes géneros y especies, se observó que la mejor actividad antimicrobiana de amplio espectro contra hongos fitopatógenos de alto impacto económico la presentó P. chrysogenum R1.
Abstract
Chemical pesticides are the most used tool for pest control. However, their inappropriate and excessive use has caused problems for human and environmental health. The genera Streptomyces and Penicillium have broad biotechnological potential, being promising candidates for use in biological control. The objective was to evaluate the antimicrobial effect of different strains of Streptomyces sp and a strain of Penicillium against phytopathogenic bacteria and fungi and their economic importance in Mexico. Four strains of Streptomyces and Penicillium chrysogenum R1 native to the Sonora region were tested against six phytopathogenic bacteria strains and four phytopathogenic fungi strains. The antagonistic activity of Streptomyces sp against bacterial phytopathogenic strains was evaluated by the double-layer method. The antagonistic effect of the growth of phytopathogenic fungi against P. chrysogenum R1 is evaluated by confrontation. The strains S. hirsutus SB03 and S. nogalater SB24 showed inhibition of bacterial growth against E. amylovora AT3 and X. campestri Xhcp AT6, with the most significant inhibition against the latter (5 and 3 mm, respectively). In the antifungal assay, the 4 Streptomyces strains showed inhibition in the growth of F. oxysporum Fsox C11 and R. solani Rzsn C31. In the case of P. chrysogenum R1, clear areas of inhibition of radial growth of the five phytopathogenic fungi were observed. The most significant antagonistic effect (81%) was demonstrated in the case of Fusarium oxysporum. Comparing the results obtained for the strains of different genera and species, it was shown that the best broad-spectrum antimicrobial activity against phytopathogenic fungi of high economic impact was presented by P. chrysogenum R1.
Keywords: Penicillium, antimicrobial, biological control, Streptomyces, antagonist.
