Investigadores de Embrapa Medio Ambiente y de la Universidad de São Paulo (USP) han dado a conocer un hallazgo prometedor para la agricultura: un tipo de bacteria presente en los suelos del bioma Caatinga ha demostrado capacidad para inhibir la germinación de la buva o fleabane argentino (Conyza canadensis), una de las malas hierbas más resistentes a los herbicidas químicos y de difícil control en Brasil. El estudio identificó moléculas naturales con efecto herbicida producidas por esta bacteria, lo que abre el camino al desarrollo de un nuevo bioherbicida sostenible, adaptado a la realidad de la producción agrícola brasileña.
La investigación, publicada en la revista Pest Management Science, fue liderada por el químico Osvaldo Ferreira, bajo la supervisión de los investigadores de la USP Danilo Tosta Souza y Luiz Alberto Beraldo de Moraes, en colaboración con el investigador de Embrapa Medio Ambiente Itamar Melo.
La buva argentina está considerada uno de los principales enemigos del agricultor. Al estar presente prácticamente en todas las regiones de Brasil, la planta ha dejado de responder a distintos tipos de herbicidas sintéticos. Este escenario incrementa los costes de producción, compromete la productividad y aumenta el riesgo de impactos ambientales derivados del uso intensivo de pesticidas.
Este contexto ha hecho urgente la búsqueda de alternativas naturales. El uso de microorganismos y de las moléculas bioactivas que producen se perfila como una estrategia innovadora para reducir la dependencia de productos químicos sintéticos y ofrecer soluciones más sostenibles para el manejo de malas hierbas.
La diversidad microbiana como fuente de innovación
El punto de partida del estudio fue el cribado de actinobacterias, un grupo de microorganismos conocidos por su capacidad para producir compuestos bioactivos de interés agrícola y farmacéutico. Se evaluaron varios aislados procedentes de diferentes biomas brasileños por su potencial para inhibir malas hierbas.
La mayor sorpresa llegó desde la Caatinga, un bioma semiárido caracterizado por temperaturas extremas y baja disponibilidad de agua. La cepa Streptomyces sp. Caat 7-52 destacó en los ensayos por producir compuestos con un fuerte efecto fitotóxico (dañino para las plantas).
"La Caatinga puede verse como un laboratorio natural. Los microorganismos que viven en ese entorno han desarrollado estrategias de supervivencia únicas y, a menudo, producen nuevas moléculas que pueden utilizarse en distintas aplicaciones", explica el investigador Itamar Melo.
El descubrimiento de la albociclina
El análisis químico reveló dos compuestos principales producidos por la bacteria: ácido 3-hidroxibenzoico y albociclina. Este último fue descrito por primera vez con actividad herbicida, un avance sin precedentes en el campo de la bioprospección.
En las pruebas, la albociclina demostró ser capaz de inhibir la germinación de la buva a bajas concentraciones (6,25 µg/mL). Este hallazgo la sitúa como una candidata prometedora para el desarrollo de nuevos bioherbicidas, especialmente porque actúa contra una planta que ya no responde adecuadamente a los productos disponibles en el mercado.
«Es la primera vez que registramos la actividad fitotóxica de la albociclina, y esto amplía significativamente el horizonte de aplicaciones de este compuesto. El descubrimiento puede contribuir a estrategias de manejo más sostenibles que ayuden a reducir la presión por el uso de herbicidas químicos», señala Tosta.
Otro aspecto destacado del estudio fue el uso de técnicas de optimización del medio de cultivo para estimular la producción de albociclina y de sus análogos. Este ajuste permitió una mayor diversidad química de las moléculas obtenidas y un mayor rendimiento, aspectos clave para la futura escalabilidad de un bioherbicida.
El enfoque representa un paso estratégico: al actuar sobre el metabolismo microbiano, los investigadores no solo incrementan la cantidad de compuesto producido, sino que también generan variantes estructurales que pueden presentar distintos niveles de actividad biológica.
Caldo bacteriano
Además de la extracción de moléculas específicas, los científicos evaluaron el caldo fermentado bruto de la bacteria. El resultado fue igualmente alentador: mostró un efecto selectivo contra malas hierbas dicotiledóneas sin necesidad de procesamiento químico con disolventes. Las dicotiledóneas son plantas que, durante la germinación, presentan dos hojas embrionarias llamadas cotiledones. Entre ellas se incluyen malas hierbas como la buva, el amaranto o el Bidens pilosa, así como cultivos agrícolas como el frijol, el maní y el algodón.
En la práctica, esto significa que el microorganismo podría utilizarse de forma más sencilla y a menor coste, reduciendo las etapas de purificación y favoreciendo el desarrollo de un producto más accesible para el agricultor. Al mismo tiempo, la solución es ambientalmente más limpia, ya que prescinde del uso de disolventes industriales, explica Beraldo.
Los próximos pasos de la investigación incluyen ensayos en condiciones de campo, la evaluación de la eficacia en distintos cultivos, el desarrollo de formulaciones comerciales y estudios de ecotoxicología para analizar los efectos de los metabolitos en organismos no objetivo. El objetivo es integrar esta tecnología en programas de Manejo Integrado de Malas Hierbas (MIMH), que combinan distintas prácticas para mantener el equilibrio entre productividad y sostenibilidad.
"Todavía estamos en una fase inicial, pero los resultados son muy prometedores. El reto ahora es transformar este potencial en una solución práctica para los agricultores, que pueda utilizarse a gran escala", afirma Melo.
Fuente: embrapa.br
