Hoja de Información: Bacillus subtilis

Nombre: Bacillus subtilis

Tipo: Microbiano

Categoría toxicológica de acuerdo con la EPA de EE. UU.: III “Precaución”

USDA-NOP: Considerado no sintético, permitido. Los métodos preventivos, culturales, mecánicos y físicos deben ser la primera opción para el control de plagas, y las condiciones para el uso de un material biológico deben documentarse en el plan del sistema orgánico (NOP 2000).

Descripción del material: Bacillus subtilis es una bacteria saprofita omnipresente de origen natural. Esta bacteria se encuentra comúnmente en el suelo, agua, aire y materia vegetal en descomposición. Sin embargo, en la mayoría de las condiciones, no es biológicamente activa y sólo está presente en forma de esporas. Se pueden usar diferentes cepas de B. subtilis como agentes de control biológico en diferentes situaciones. Hay dos categorías generales de cepas de B. subtilis; las que se aplican al follaje de una planta y los que se aplican al suelo o se mezclan para inóculo al sembrar (Caldwell, Sideman, Seaman, Shelton, & Smart, 2013).

La cepa de B. subtilis QST 713 es una cepa de origen natural que AgraQuest Inc. aisló del suelo de un huerto de duraznos en California en 1995. Este producto se aplica al follaje (NYDEC 2001). Como otro ejemplo, la cepa de B. subtilis GB03 se descubrió en Australia en la década de 1930 y se aplica como tratamiento de semillas o directamente al suelo. Existen otras cepas comercializadas que cuentan con registro sanitario. Ninguna cepa se considera como organismo genéticamente modificado.

Modo de acción:

B. subtilis produce una clase de antibióticos lipopéptidos que incluye las iturinas. Las iturinas ayudan a estas bacterias a competir contra otros microorganismos, eliminándolos o reduciendo su tasa de crecimiento (CPL 2002). Las iturinas también pueden tener actividad fungicida directa sobre hongos patógenos.

Los productos a base de B. subtilis están desarrollados para muchos usos. Estos incluyen la aplicación foliar para el control de enfermedades de las plantas y los productos aplicados en la zona de la raíz, al abono o la semilla. Cuando se aplica directamente a las semillas, las bacterias colonizan el sistema radicular en desarrollo, compitiendo con los organismos patógenos que atacan los sistemas de raíces (CPL 2002).

B. subtilis inhibe la germinación de esporas de patógenos de plantas, interrumpe el crecimiento del tubo germinativo en hongos, e interfiere con la unión del patógeno a la planta. También se informa que induce resistencia sistémica adquirida (SAR) contra patógenos bacterianos (NY DEC 2001). La actividad que tienen los lipopéptidos producidos por B. subtilis son los que proporcionan el control de enfermedades (Cline, comunicación personal, 2004). La cepa GB03 ofrece una protección ampliada contra los patógenos de las plantas a través de tres modos de acción distintos:

1. Las colonias de B. subtilis ocupan un bio-espacio en las raíces, dejando menos área o fuente de ocupación por patógenos causantes de enfermedades. Control por competencia.

2. B. subtilis se alimenta de exudados de las raíces, que también sirven como fuente de alimento para patógenos causantes de enfermedades. Debido a que consume estos exudados, B. subtilis priva a los patógenos de una fuente importante de alimento, lo que inhibe su capacidad para prosperar y reproducirse. Nuevamente, control por competencia.

3. B. subtilis combate los hongos patógenos mediante la producción de antibióticos (una iturina) que inhibe el crecimiento del patógeno (Gustafson 2004); control por antibiosis.

Backman (1997) informó en la Organic Resource Guide que entre el 60 y el 75% de la semilla utilizada para la producción de algodón de los EE. UU. se trató con B. subtilis para la supresión de los patógenos Fusarium spp. y Rhizoctonia spp.

Tipos de patógenos que controla:

De acuerdo con diversos informes, las iturinas son activas contra el hongo Sclerotinia fructícola, que provoca la pudrición de la fruta en Drupaceas (durazno, cerezo, etc.). B. subtilis también se ha probado para el control del hongo patógeno Verticillium.

B. subtilis se ha utilizado junto con Streptomyces gramicifaciensus para el control de la pudrición de la raíz del pepino, la pudrición corchosa del tomate y la marchitez del clavel. De acuerdo con otros reportes, el arce de Noruega inoculado con B. subtilis también muestra una mayor resistencia a las enfermedades fúngicas. También se afirma que suprime las enfermedades causadas por Fusarium spp. y Rhizoctonia spp. (CPL 2002).

Guías de formulación y aplicación: De acuerdo con las etiquetas de producto, se requiere el uso de equipo de protección personal (camisa de manga larga, pantalones largos, guantes, zapatos, calcetines, respirador con filtro de polvo / neblina) para mitigar el riesgo de sensibilidad dérmica y posibles reacciones alérgicas.

Intervalo de reingreso (IDR), e intervalo a cosecha (IAC): El Estándar de Protección de Trabajadores de la EPA requiere un mínimo de 4 horas antes de volver a ingresar a un campo tratado. El intervalo a cosecha es de cero días.

Disponibilidad y fuentes: Los productos hechos a base de B. subtilis están elaborados con varias cepas y formulaciones.

Efecto sobre el medio ambiente: Según diversas fuentes de información, cuando se utilizan como inoculante de semillas, tanto B. subtilis como Bradyrhizobium japonicum (bacterias fijadoras de nitrógeno de origen natural utilizadas en la inoculación de semillas de soya); ambos organismos son omnipresentes en el medio ambiente. Dichos organismos no están modificados genéticamente y han sido utilizados en el pasado sin informes de impactos negativos en los cultivos por parte de los agricultores. La EPA de EE. UU. requirió datos toxicológicos limitados y estableció una exención de la tolerancia para los residuos de Bacillus subtilis en o sobre todos los productos agrícolas puros cuando se aplica como tratamiento de semillas para cultivos agrícolas en desarrollo.

Los documentos de la División de Biopesticidas y Prevención de la Contaminación de la EPA de EE. UU., indican que B. subtilis no es tóxico ni es un patógeno para aves e insectos. Es muy improbable que se produzcan efectos adversos en la vida acuática o silvestre. No se prevé algún impacto en las aguas subterráneas.

La evaluación del Departamento de organismos no objetivo de EE. UU., encontró que B. subtilis, no es tóxico para mamíferos y aves. Las instrucciones de la etiqueta son adecuadas para proteger los organismos acuáticos y las abejas.

Efectos en la salud humana:  En términos de salud humana, B. subtilis es relativamente benigna. No se ha encontrado alguna cepa de B. subtilis que sea patógena para los seres humanos.

B. subtilis produce una enzima llamada subtilisina, que se ha informado que puede causar reacciones alérgicas dérmicas o de hipersensibilidad en personas expuestas repetidamente a esta enzima en entornos industriales. Los datos de toxicidad aguda oral, dérmica y pulmonar, así como los datos de irritación ocular y cutánea del ingrediente activo y el producto formulado, indican que ni la cepa de B. subtilis ni el producto son tóxicos, irritantes, patógenos o infecciosos para los animales de laboratorio por las vías de exposición mencionadas anteriormente. B subtilis pudiera provocar una respuesta de hipersensibilidad de contacto leve (probado en cobayas), lo que indica que es un sensibilizador cutáneo potencial (NY, diciembre de 2001).

REFERENCIAS: Caldwell, B., Sideman, E., Seaman, A., Shelton, A., & Smart, C. (2013). Resource Guide for Organic Insect and Disease Management. Geneva, New York: CALS Communications

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