Bacillus spp. productores de biosurfactantes suprimen Fusarium mediante la alteración de la membrana fúngica y fomentan el crecimiento del pepino

Ayudantes amigables del suelo para cultivos más sanos

Agricultores de todo el mundo buscan maneras más seguras de proteger los cultivos sin depender tanto de fungicidas químicos. Este estudio explora una bacteria del suelo que ocurre de forma natural, Bacillus subtilis Kol B9, que a la vez protege las plantas de pepino contra hongos dañinos del género Fusarium y mejora el crecimiento de las plantas. Al comprender cómo este pequeño aliado ataca a los hongos perjudiciales y estimula las raíces, los investigadores esperan convertirlo en una herramienta práctica para una agricultura más sostenible.

Un pequeño aliado que vive alrededor de las raíces

Los científicos empezaron recogiendo bacterias del género Bacillus del suelo alrededor de plantas comunes de jardín y de bosque. Se centraron en una cepa llamada Kol B9, que vive en la estrecha zona de suelo que se adhiere a las raíces de las plantas, conocida como rizosfera. En el laboratorio, las pruebas mostraron que Kol B9 pertenece al grupo Bacillus subtilis, un conjunto de especies ya conocidas por sus esporas resistentes y sus estrechas asociaciones con las plantas. Cuando se cultivó en gel nutritivo o en caldo líquido junto con dos especies de Fusarium, Kol B9 ralentizó drásticamente el crecimiento fúngico, especialmente para una cepa modelo ampliamente utilizada, Fusarium culmorum. Incluso un aislado ambiental de Fusarium procedente de raíces de frambuesa, que era naturalmente más resistente, quedó también notablemente reprimido.

Moléculas tipo jabón que rompen las defensas fúngicas

Una característica clave de Kol B9 es su capacidad para producir compuestos potentes, semejantes a jabón, llamados biosurfactantes. Son pequeñas moléculas formadas por lípidos y péptidos que se comportan un poco como detergentes naturales. El equipo demostró que Kol B9 sintetiza varias familias de estas moléculas —surfactinas, iturinas y fengicinas—, conocidas por adherirse y perturbar las capas externas de las células fúngicas. Cuando las esporas fúngicas se expusieron únicamente al líquido residual tras cultivar Kol B9 (sin bacterias vivas presentes), muchas menos esporas consiguieron germinar, y los hifas resultantes permanecieron cortos y atrofiados. Esto indicó que las moléculas secretadas por sí solas pueden debilitar fuertemente al patógeno.

Atacando al hongo en su “piel” protectora

Para ver qué sucede dentro del hongo, los investigadores examinaron la composición y la permeabilidad de las membranas celulares fúngicas. Descubrieron que cultivar Fusarium junto con Kol B9 cambió el equilibrio de fosfolípidos —los principales componentes de la membrana— de manera compleja. En F. culmorum, tipos importantes de lípidos disminuyeron y apareció una nueva clase, signos de que la membrana se estaba remodelando bajo estrés. Un tinte fluorescente que solo entra en células dañadas reveló que las membranas fúngicas se volvieron de cinco a seis veces más permeables cuando se expusieron a Kol B9. En otras palabras, los biosurfactantes perforaron la “piel” del hongo, permitiendo que contenidos celulares se filtraran y haciéndolo mucho más vulnerable.

Favoreciendo que las raíces del pepino se ramifiquen y prosperen

Los beneficios de Kol B9 no se limitaron al combate de enfermedades. Cuando semillas de pepino se recubrieron con una suspensión de esta bacteria y luego se cultivaron en placas de ensayo o en suelo, sus raíces crecieron más largas, con mayor área superficial, mayor volumen y muchas más puntas ramificadas. Los brotes sobre el suelo también se alargaron y aumentaron su superficie. Aunque las raíces eran ligeramente más delgadas, el sistema radicular global fue más denso y más eficaz a la hora de explorar el suelo. En suelos deliberadamente contaminados con esporas de Fusarium, las semillas pretratadas con Kol B9 produjeron plántulas con mayor biomasa seca de raíces y brotes que las semillas sin tratar, especialmente frente al aislado ambiental de Fusarium más resistente.

Una herramienta de doble propósito para una agricultura más verde

En conjunto, el estudio muestra que Bacillus subtilis Kol B9 puede debilitar a los hongos Fusarium dañando sus membranas protectoras y a la vez apoyar un crecimiento más fuerte del pepino mediante un sistema radicular más desarrollado. Para un público no especialista, la idea clave es que una bacteria del suelo que ocurre de forma natural actúa en dos frentes: produce moléculas parecidas a detergentes que perforan los hongos dañinos, y se comporta como un probiótico para las plantas, fomentando raíces y brotes más robustos. Esta combinación convierte a Kol B9 en una candidata prometedora para futuros recubrimientos de semillas o tratamientos del suelo a base biológica que reduzcan la dependencia de fungicidas sintéticos manteniendo la productividad de los cultivos.

Cita: Jasińska, A., Walaszczyk, A., Bernat, P. et al. Biosurfactant-producing Bacillus spp. suppress Fusarium via fungal membrane disruption and promote cucumber growth. Sci Rep 16, 9460 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40391-z

Palabras clave: control biológico, probióticos para plantas, microbioma del suelo, enfermedades del pepino, agricultura sostenible