Producción de biomasa miceliar de Lactarius quieticolor y Rhizopogon roseolus en cultivo líquido para la micorrización controlada de especies de Pinus

Abstract

Las especies fúngicas Lactarius quieticolor y Rhizopogon roseolus son simbiontes micorrícicos específicos del género Pinus y pueden ser cultivadas en condiciones axénicas, siendo necesario conocer y evaluar su dinámica de crecimiento in vitro. Se estudió la producción de biomasa miceliar de L. quieticolor y R. roseolus en cultivo líquido y se evaluó su eficiencia en la formación de micorrizas en plantas de Pinus radiata y Pinus ponderosa. L. quieticolor fue recolectada de plantaciones adultas de P. radiata de la Provincia de Concepción, Bíobío y Cauquenes y R. roseolus de plantaciones juveniles de P. radiata de la Provincia del Bíobío y Cachapoal. De ambas especies, se aislaron cepas previa identificación a nivel macro, microscópico y molecular. Una vez identificadas las especies fúngicas se llevó a cabo el proceso de optimización de la producción de biomasa en medio líquido considerando el pH inicial (3,5 a 5,5), concentración de fuente de carbono (20 a 40 g/L) y temperatura (20 a 28 °C), para ello, se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR) y el diseño de Box–Behnken. Para ambas especies se escaló su producción en biorreactor y para el caso de L. quieticolor (hongo comestible) se evaluó la presencia de metabolitos secundarios extracelulares. Finalmente el potencial de micorrización de las especies fúngicas se analizó bajo condiciones controladas de laboratorio donde se evaluó y caracterizó la formación de micorrizas entre los hongos en estudio con los fitobiontes, y la aplicación de fertilizantes químicos. Los resultados permitieron identificar la especie L. quieticolor por primer vez en Chile y corroborar la especie R. roseolus. La optimización permitió establecer el máximo de crecimiento en medio líquido para ambas especies fúngicas arrojando un aumento de la producción de biomasa de 1,2 g L- 1 a 3,25 g L-1 para L. quieticolor (pH 5,5, 24°C y 20 g L-1 de glucosa) y de 3,02 a 8,6 g L-1 para R. roseolus (pH 5,5, 28°C y 30 g L-1de manitol), respecto a un cultivo control (pH 5,5, 24°C y 10 g L-1 de glucosa) para ambos hongos ectomicorrícicos. En biorreactor se obtuvieron rendimientos de 3,42 y 8,5 gL-1 para L. quieticolor y R. roseolus, respectivamente, respaldando con ello el modelo. Los principales metabolitos producidos y extraídos de L. quieticolor con amberlita XAD-2 fueron el ácido propanodioico (3-oxo-1-ciclopentano-1-il) (37%) y derivados de hidroquinona (17%), mientras que con SPE el metabolito principal fue el ácido decanoico (93%). Se comprobó que la presencia de fertilizantes químicos disminuye la tasa de formación de micorrizas por L. quieticolor y R. roseolus en Pinus spp., sin embargo, la aplicación de hongos ectomicorrícicos como R. roseolus estimula el crecimiento de las especies vegetales P. radiata y P. ponderosa, a un grado mayor al alcanzado en este estudio con el fertilizante comercial Basacote 6M, por lo que la selección de buenas cepas fúngicas podrían ir en reemplazo de la aplicación de fertilizantes químicos.