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Trichoderma koningii

Trichoderma koningii es un saprotrofo muy común que habita en el sueloy está distribuido en todo el mundo. [1] Ha sido ampliamente explotado para uso agrícola como un biopesticida eficaz , habiéndose citado con frecuencia como un agente de control biológico alternativo en la regulación de enfermedades de las plantas inducidas por hongos. [2] [3] Son endosimbiontes asociados con los tejidos de las raíces de las plantas, exhibiendo micoparasitismo y promoviendo el crecimiento de las plantas debido a su capacidad de producir diferentes metabolitos secundarios . [4]

Trichoderma koningii es una especie perteneciente al género Trichoderma . Los hongos de este género son capaces de adaptarse a diferentes nichos ecológicos y pueden colonizar sus hábitats de manera efectiva, lo que les permite ser poderosos antagonistas y agentes de biocontrol. [5] Típico de las especies de Trichoderma es tener una tasa de crecimiento rápida y la producción de conidios verdes o hialinos en una estructura de conidióforo ramificado. [5] [6]

Historia y taxonomía

Trichoderma koningii fue descrita por primera vez por el micólogo holandés Oudemans en 1902 como una de las especies de la flora microbiana que obtuvo de una reserva natural en los Países Bajos . [7] Después de que se erigió el género en 1794, hubo dificultad para distinguir e identificar las diferentes especies debido a sus características morfológicas muy similares. No fue hasta 1969 que Rifai propuso un concepto de clasificación para reducir la confusión sobre la taxonomía de Trichoderma . [5] Reconoció a T. koningii como uno de los nueve "agregados" o grupos de especies del género. Este agregado consta de 12 especies dentro de tres linajes que tienen una morfología similar a la "verdadera" T. koningii pero que pueden diferenciarse entre sí por sus caracteres fenotípicos y distribuciones geográficas. [3] En 1991, Bissett dividió el género en cinco secciones para clasificar las especies sobre la base de la ramificación de los conidióforos. Incluyó a T. koningii en la secta Trichoderma . Trichoderma . [8] En 2004, Chaverri y Samuels propusieron otra clasificación taxonómica basada en el análisis filogenético molecular. T. koningii y sus agregados se incluyeron en el clado T. viride . [3]

Crecimiento y morfología

Estromas marrones y arrugados que se observan en algunas especies de Hypocrea .

Los conidióforos de T. koningii están ramificados y organizados en una estructura piramidal con ramas más largas en la base que se acorta progresivamente a medida que se acerca a la punta. Las ramas primarias y secundarias surgen en ángulo recto y, a menudo, son simétricas a ambos lados del nodo a lo largo del eje principal. Las fiálides suelen estar en 3 a 4 verticilos que surgen de la punta de la rama principal y de las ramas laterales en posiciones intercalares del conidióforo. [1] Algunas fiálides en ramas muy espaciadas tienen forma de matraz, asemejándose a una botella de vino, mientras que algunas tienden a tener un centro muy hinchado cuando están en racimos densos o "pseudoverticilos " . [3] T. koningii normalmente produce conidios lisos y elipsoidales (en forma de huevo), con una longitud media de 4,1 a 4,3 μm, que se agregan en una masa verde viscosa en la punta de las fiálidas. Las clamidosporas son de color marrón pálido, tienen forma de globo y están ubicadas en posiciones terminales e intercalares de las hifas. [9]

En cultivo, las colonias muestran un rápido crecimiento en agar papa dextrosa (PDA), siendo de color crema al principio pero luego se vuelven verdes debido a la esporulación. [10] [9] T. koningii crece a una temperatura óptima de 25 °C en la oscuridad, produciendo micelio blanco con un radio de 50 a 60 mm. Durante la producción de conidios, la coloración comienza primero en el centro y luego se extiende hacia afuera en anillos concéntricos de color verde oscuro o opaco que son vagos a perceptibles. [3] La temperatura máxima para el crecimiento se observa a 33 °C, lo que reduce su potencial patógeno en los seres humanos. [11]

Como la mayoría de las especies de Trichoderma , este hongo tiene un estado sexual. El teleomorfo , Hypocrea koningii , se caracteriza por tener estromas en forma de cojín (sing. estroma) que están ampliamente adheridos a la superficie de un sustrato pero que están libres en los márgenes. La superficie del estroma parece ligeramente arrugada. Los estromas maduros son de color marrón a marrón anaranjado, mientras que los jóvenes tienen un color tostado con vellosidades que brotan de la superficie. Estos pelos cortos se pierden durante el desarrollo. Los peritecios (cuerpos fructíferos) son elípticos , de 160 a 280 μm de largo y de 100 a 185 μm de ancho. El cuello peritecial tiene una longitud de 53 a 90 μm. Las ascas (sing. ascus ) dentro de los cuerpos fructíferos son típicamente cilíndricas , con dimensiones de 60 a 70 x 4 a 5,7 μm y engrosadas en el ápice. Las ascosporas de H. koningii son hialinas y llenan el asco en una sola fila. Inicialmente son bicelulares pero se han separado en parte ascosporas. La parte proximal de la ascospora es elipsoidal mientras que la parte distal tiene forma de globo y es más larga. [1] [3]

Fisiología

Trichoderma koningii se emplea como agente de control biológico debido a su capacidad micoparásita y antagonista. Este hongo es capaz de biosintetizar nanopartículas de plata , compuestos orgánicos volátiles y metabolitos secundarios como tricokoninas, koningininas y pironas . [5] Las nanopartículas de plata (AgNP) se producen mediante la reducción y limitación de Ag + a Ag 0 por las enzimas y proteínas liberadas por T. koningii . [12] Las koningininas son sustancias capaces de inhibir el proceso de inflamación. Las koningininas aisladas de T. koningii se identifican como A, E, F, L y M (KonA, KonE, KonF, KonL, KonM). [13] Las tricokoninas son peptaibols que exhiben propiedades antimicrobianas. Otros policétidos supuestamente aislados de T. koningii son Trichodermaketones AD, 7-O-Metilkoninginina D y 6-pentil alfa pirona que pueden inhibir la germinación de otras esporas de hongos. [3] [14] [15]

También se ha informado que T. koningii produce cristales de oxalato de calcio , particularmente weddelita , mediante biomineralización . El proceso ocurre de manera intracelular y extracelular con respecto al hongo. El proceso intracelular implica el crecimiento vegetativo del micelio. La actividad extracelular se produce mediante la reacción entre el calcio del ambiente y el ácido oxálico secretado por el hongo, dando lugar a la producción de especies biominerales. [dieciséis]

Hábitat y ecología

Típico de Trichoderma , T. koningii es un buen colonizador de su hábitat. El crecimiento saprofito ocurre en suelos acidificados y suelos con alto contenido de agua (es decir, chernozem , podzol ). [17] A menudo se encuentra aislado debajo de pinos y coníferas, vegetación, plantaciones, pastizales, marismas , pantanos y turberas . T. koningii también prospera en otros entornos, incluido el crecimiento en madera en descomposición, en especies marinas, sedimentos estuarinos y en minas y cuevas. [6] [10] Los cuerpos fructíferos comúnmente crecen en la corteza de los árboles [3] y los estromas tienden a estar dispersos, a menudo solitarios que en racimos. [1] Se distribuye ampliamente en Europa , Estados Unidos y Canadá . [3] Encuestas recientes han informado que algunas cepas de T. koningii también están presentes en Nueva Zelanda [4] y Sudáfrica . [6]

Aplicaciones

Agricultura

Trichoderma koningii son plantas simbiontes que inducen resistencia contra el ataque de patógenos fúngicos y estimulan el crecimiento. Actúa como parásito de otros hongos, particularmente de los que causan enfermedades a las plantas, inhibiendo su crecimiento o atacándolas directamente. Es antagonista de diversos patógenos vegetales como Gaeumannomyces graminis var. tritici ( Ggt ), Sclerotium rolfsii y Sclerotium cepivorum . Inhibe el crecimiento de Ggt liberando sus compuestos microbianos. Coloniza las rizosferas para interactuar con las raíces de las plántulas y las plantas, evitando que S. rolfsii ahuyente las plántulas antes de que puedan germinar. [18] T. koningii antagoniza a S. cepivorum actuando como colonizador secundario de las raíces de las plantas infectadas y secretando enzimas que causan la degradación y lisis del patógeno. [19] [20]

Medicamento

Varios estudios han descrito la capacidad de T. koningii para producir enzimas que exhiben propiedades antifúngicas y antibacterianas. Las koningininas tienen elementos estructurales similares a los flavonoides y la vitamina E. Pueden inhibir el proceso de inflamación causado por las mordeduras de serpientes. Pueden bloquear los efectos de las miotoxinas y la inducción de edema porque pueden inhibir la fosfolipasa A 2 , una de las proteínas que se encuentran en los venenos. [13] Las AgNP producidas con T. koningii se reconocen como alternativas a los antibióticos y son herramientas para la administración de genes y medicamentos . También muestran antagonismo contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas , respectivamente Candida albicans y Salmonella typhimurium . [12]

Referencias

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  2. ^ Singh, Akanksha; Sarma, Birinchi K.; Singh, Harikesh B.; Upadhyay, RS (2014). Trichorderma: un trabajador silencioso de Plant Rhizopshere (PDF) . págs. 533–542. doi :10.1016/B978-0-444-59576-8.00040-0. ISBN 9780444595768. S2CID  241244418. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
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