Evaluación de la actividad del péptido SmPα1-21 y dos variantes optimizadas, contra Fusarium graminearum en plantas de trigo "Klein Chajá"

Abstract

La búsqueda de compuestos orgánicos de origen natural, con bajo impacto ambiental y alta especificidad son una estrategia prometedora para la agricultura del futuro. Los péptidos antimicrobianos son pequeñas moléculas producidas por los organismos como parte de su respuesta frente a la invasión de patógenos. En las plantas, estos péptidos actúan como una barrera de defensa contra bacterias y hongos, y suelen estar diseñados específicamente para enfrentar a determinados patógenos. En este sentido, la prospección en los genomas de plantas silvestres para identificar nuevas moléculas con potencial biotecnológico ofrece un enfoque interesante para el desarrollo de estrategias de biocontrol en agricultura. En este trabajo, se sintetizó un péptido basado en la defensina 2 (SmDef2) de Silybum marianum, el cual muestra actividad antifúngica contra Fusarium graminearum, el agente causal de la fusariosis del trigo. Esta enfermedad puede afectar hasta el 50% de la plantación, comprometiendo el rendimiento y presenta el riesgo de producir micotoxinas perjudiciales para la salud del consumidor. El péptido, denominado SmPα1-21, tiene una secuencia de 21 aminoácidos e incluye el dominio α-core de la SmDef2. Su actividad antifúngica contra F. graminearum se caracteriza por tener una concentración mínima inhibitoria (MIC) de 32 μM. Como parte de este trabajo, se realizaron análisis de escaneos de alaninas para identificar las regiones del péptido que podrían optimizar su actividad antimicrobiana. Se diseñaron variantes de las que destacan las modificaciones E4 – A y C14 – A porque presentaron una MIC de 15 μM. Para evaluar la eficacia de estos péptidos en condiciones parecidas a las condiciones de cultivo del trigo, se llevó a cabo un ensayo en macetas con plantas de trigo de la variedad "Klein Chajá". Se seleccionaron 5 plantas de un total de 7 y, de cada espiga, 5 espiguillas fueron inoculadas con conidios de F. graminearum y péptido, permitiendo así evaluar el efecto inhibidor del hongo en un entorno controlado similar al de cultivo. Se analizaron parámetros como la severidad de la enfermedad, el peso de los granos de trigo y la presencia de micotoxinas. Los resultados de este ensayo podrían proporcionar información valiosa sobre el comportamiento del péptido en condiciones de campo, lo que abriría la posibilidad de desarrollar formulaciones que puedan sustituir a los fungicidas químicos, conocidos por su alto potencial contaminante.