Rutas biosintéticas de sideróforos y antibióticos en Streptomyces spp.: implicaciones para el control biológico de fitopatógenos

Abstract

El deterioro de cultivos agrícolas, causado por fitopatógenos, representa una amenaza para la seguridad alimentaria mundial y la estabilidad económica de los productores. Este problema se ha abordado con prácticas agrícolas convencionales como la aplicación intensiva de biocidas y fertilizantes químicos sintéticos; sin embargo, esto genera efectos colaterales que incluyen la aparición de cepas microbianas multirresistentes, la pérdida de la fertilidad en los suelos, la contaminación persistente, y los riesgos latentes para la salud humana por la acumulación de residuos. Dadas estas circunstancias, surge la necesidad de migrar hacia el control biológico como una alternativa sostenible. El género Streptomyces sobresale como una de las alternativas más eficientes, debido a sus características biológicas, las cuales le permiten establecer interacciones benéficas en las inmediaciones de la raíz. En este trabajo se exponen dos mecanismos relevantes a este ámbito: la producción de antibióticos y de sideróforos. Ambos se sustentan en la capacidad para coordinar la producción de antibióticos mediante Clústeres de Genes Biosintéticos (BGCs) estrictamente regulados. El conocimiento actual revela que Streptomyces spp. tiene la capacidad de producir una vasta diversidad de compuestos antimicrobianos con amplios rangos de acción. De la misma forma, secretan sideróforos de alta afinidad, capaces de atraer el hierro férrico insoluble para evitar la captación de este cofactor por fitopatógenos, a la vez que optimizan la nutrición mineral de la planta, e inducen su inmunidad sistémica. No obstante, se evidencian inconvenientes en la eficacia de estos metabolitos en los ensayos controlados y posterior aplicación en campo, debido a factores abióticos y bióticos que comprometen la estabilidad de estos compuestos. Para superar estas limitaciones, la integración actual de herramientas ómicas y la biología de sistemas proporciona una base para el diseño de bioinoculantes estables, guiando la manipulación metabólica y la formulación de consorcios sinérgicos reproducibles para una agricultura sustentable.