Levadura antagonista novedosa útil para controlar el deterioro de productos agrícolas, métodos de uso de la misma y composiciones que la contienen.

Cultivo biológicamente puro de una levadura de la especie Metschnikowia fructicola identificada comoNRRL Y-30752,

siendo capaz dicho cultivo de inhibir competitivamente el crecimiento de un microorganismo nocivoen una parte de una planta a la que se aplica una cantidad biológicamente eficaz del cultivo.

Levadura antagonista novedosa útil para controlar el deterioro de productos agricolas, metodos de uso de la misma y composiciones que la contienen La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de Estados Unidos 60/275.526 presentada el 14 de marzo de 2001.

CAMPO .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una levadura antagonista novedosa útil para controlar el deterioro de productos agrícolas, a métodos de uso de la misma y a composiciones que la contienen. En concreto, la presente invención se refiere a la levadura Metschnikowia fructicola y al uso de la misma para inhibir el crecimiento de microorganismos no deseados en una parte de una planta, por ejemplo, hojas, flores, frutos, raíces u hortalizas.

Uno de los problemas más graves en la industria de producción moderna (de frutas, hortalizas y flores) es la descomposición o el deterioro de los productos después de la cosecha. Se estima que las pérdidas poscosecha de frutas y hortalizas son del 50%. Esta pérdida es atribuible en gran medida a infecciones fúngicas y bacterianas. En los países en vías de desarrollo, las pérdidas poscosecha suelen ser graves debido a la falta de instalaciones de almacenamiento refrigeradas y una manipulación adecuadas. Aunque las naciones desarrolladas tienen refrigeración adecuada, los consumidores de estos países adquieren a menudo productos que han sido enviados desde grandes distancias y almacenados durante periodos de tiempo prolongados. La descomposición poscosecha de frutas y hortalizas puede atribuirse a infecciones que se producen entre la floración y la maduración del fruto o durante la recolección y la posterior manipulación y almacenamiento.

Los fungicidas sintéticos tales como imazalil y tiabendazol (TBZ) han sido tradicionalmente el principal medio de controlar la pérdida poscosecha de los productos. Sin embargo, existe una creciente presión mundial para reducir el uso de productos químicos tóxicos en la industria alimentaria. Los consumidores están preocupados por los residuos químicos en frutas y hortalizas en general, y se sienten especialmente incómodos con la idea de la aplicación en poscosecha de productos químicos.

Además, los ecologistas son cada vez más insistentes sobre la eliminación de plaguicidas químicos y los niveles de residuos químicos en los productos frescos.

Al mismo tiempo, han aparecido cepas de patógenos resistentes a los fungicidas para los fungicidas más utilizados (por ejemplo, TBZ, imazalil, Rovral) . Por último, algunos de los fungicidas más eficaces tales como Captan y Benlate han sido eliminados del registro y ya no están disponibles. Además, el tratamiento poscosecha de algunos tipos de productos no está permitido. Además, gran parte del deterioro poscosecha es el resultado de patógenos que colonizaron el producto antes de la cosecha.

Todos estos factores han contribuido a aumentar el interés por el desarrollo de alternativas eficaces que no planteen ningún riesgo para la salud humana y el medio ambiente. Se ha propuesto el uso de enfoques biológicos en las plantas tales como compuestos naturales, resistencia inducida y microorganismos antagonistas como alternativas potenciales a los fungicidas sintéticos para la prevención o el control de la descomposición de los productos agrícolas.

Los compuestos naturales son por lo general costosos de producir y de eficacia limitada. De los enfoques biológicos, son los menos prometedores.

La resistencia inducida resulta muy prometedora en teoría, pero adolece de dos problemas en otros casos en los que se ha probado. La resistencia inducida en base a organismos genéticamente modificados (OGM) ha tenido a menudo resultados decepcionantes porque los patógenos mutan cuando se utilizan ampliamente los OMG en el campo. Sin embargo, el problema más complicado con los OMG ha demostrado ser la resistencia a los OMG en general por parte de los consumidores y los ecologistas.

Esto deja el desarrollo de microorganismos antagonistas como el enfoque biológico "aceptable" que queda.

En los últimos años, la investigación sobre el uso de agentes microbianos de control biológico para el control de enfermedades de poscosecha de frutas ha ganado una considerable atención y se ha trasladado del laboratorio a la aplicación comercial. A partir de estos esfuerzos, ya está disponible una gran cantidad de información relativa al uso de agentes microbianos de control biológico para controlar las enfermedades de poscosecha (Droby et al., 2001) . La selección de supuestos antagonistas microbianos se ha basado principalmente en la capacidad de los antagonistas para colonizar rápidamente las superficies de las frutas y las heridas, competir con el patógeno por los nutrientes, y sobrevivir y desarrollarse en una amplia variedad de condiciones de temperatura. No se han caracterizado anteriormente antagonistas que puedan utilizarse en presencia de productos químicos agrícolas, incluyendo los antibióticos.

Se ha desarrollado una técnica de cribado simple y fiable para la selección de antagonistas que utiliza el sitio de la herida como medio selectivo. Utilizando estos procedimientos y otros protocolos comparables, se han aislado varias levaduras, hongos filamentosos y bacterias antagonistas, y han demostrado proteger una variedad de productos cosechados incluyendo cítricos y frutas de pepita contra la descomposición poscosecha (Droby et al., 1989; Janisiewicz y Roitman, 1988; Chalutz y Wilson, 1990; Roberts, 1990; Droby et al., 1991; Gullino et al., 1991; Janisiewicz, 1994; Lurie et al., 1995; Chand-Goyal y Spotts, 1996; El Ghaouth et al., 1998; Ippolito et al., 2000) .

El éxito de algunos de estos antagonistas microbianos en los estudios de laboratorio y a gran escala ha generado el interés de varias compañías agroquímicas por el desarrollo y promoción de productos biológicos de poscosecha para el control de las podredumbres en las frutas y hortalizas. Se han patentado y evaluado una serie de antagonistas microbianos para su uso comercial en el tratamiento poscosecha de los productos. En la actualidad, están disponibles en el mercado cuatro microorganismos antagonistas, dos levaduras, Candida oleophila y Cr y ptococcus albidus, y dos cepas de una bacteria, Pseudomonas syringae, con los nombres comerciales de ASPIRE, YieldPlus, y BIOSAVE-110 y BIOSAVE-111, respectivamente.

Las patentes que describen el uso de bacterias y levaduras para el control biológico de enfermedades fúngicas de productos agrícolas incluyen las patentes de EE.UU. nos 5.314.691 (Coffey et al.) ; 5.270.059 (Janisiwicz et al.) ;

5.266.316 (Elad et al.) ; 5.244.680 (Roberts) ; 5.238.690 (Elad et al.) ; 5.041.384 (Wilson y Chalutz) ; 5.711.946 (Goyal y Roberts) y las publicaciones PCT WO 92/18009 (Shanmuganathan) y WO 91/01641 (Wilson et al.) . Cada una de estas doctrinas de la técnica anterior se define estrictamente como una composición o un método que contiene/que emplea una especie o cepa de bacteria, hongo o levadura divulgada. Ninguna de estas doctrinas incluye un microorganismo que haya demostrado ser eficaz contra una amplia variedad de hongos patógenos en una amplia variedad de productos agrícolas. Además, ninguna de estas patentes contiene una referencia indirecta o sugerencia de que las levaduras del género Metschnikowia sean útiles para prevenir la pérdida poscosecha de productos.

Se sabe que Metschnikowia pulcherrima tiene alguna eficacia en el control biológico en la fruta de algunos microorganismos nocivos (DeCurtis et al. (1996) Ann. Microbiol. Enzymol. 46:45-55 y Piano et al. (1997) Postharvest Biol. Technol. 11:131-140) , sin embargo es una especie separada y distinta de Metschnikowia fructicola. Además, el espectro aparentemente limitado de actividad antagonista de Metschnikowia pulcherrima la hace poco adecuada para su uso en la industria de productos agrícolas. Hasta ahora, se ha demostrado sólo un espectro limitado de actividad de control biológico para M. pulcherrima. Esto la hace poco adecuada para la prevención comercial pre-y poscosecha en una amplia variedad de situaciones agrícolas.

Existe por tanto una necesidad ampliamente reconocida de, y resultaría altamente ventajoso contar con, una levadura antagonista novedosa útil para controlar el deterioro de los productos agrícolas, métodos de uso de la misma y composiciones que la contengan desprovistas de las limitaciones anteriores.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un cultivo biológicamente puro de una levadura de la especie Metschnikowia fructicola identificada como NRRL Y-27328, sustituido actualmente por Y-30752, el cultivo capaz de inhibir competitivamente... [Seguir leyendo]

1. Cultivo biológicamente puro de una levadura de la especie Metschnikowia fructicola identificada como NRRL Y-30752, siendo capaz dicho cultivo de inhibir competitivamente el crecimiento de un microorganismo nocivo en una parte de una planta a la que se aplica una cantidad biológicamente eficaz del cultivo.

2. Cepa biológicamente pura de Metschnikowia fructicola que posee todas las características identificativas del cultivo biológicamente puro según la reivindicación 1.

3. Mutante biológicamente puro de Metschnikowia fructicola, que posee todas las características identificativas del cultivo biológicamente puro según la reivindicación 1.

4. Levadura de la especie Metschnikowia fructicola según la reivindicación 1, en la que dicho microorganismo nocivo está seleccionado del grupo que consiste en Botr y tis cinerea, Aspergillus niger, Penicillium digitatum, Penicillium expansum, Geotrichum candidum, Rhizopus stolonifer, Fusarium spp. y Molinilia spp.

5. Levadura de la especie Metschnikowia fructicola según la reivindicación 1, en la que dicha parte de una planta está seleccionada del grupo que consiste en un fruto con hueso, una fruta de pepita, un cítrico, una uva, una baya, una hortaliza y una hierba.

6. Composición para su uso en la protección de productos agrícolas que comprende, como ingrediente activo, una cantidad biológicamente eficaz de levadura de Metschnikowia fructicola biológicamente pura que posee todas las características identificativas del cultivo biológicamente puro según la reivindicación 1, conteniendo adicionalmente dicha composición un vehículo.

7. Composición según la reivindicación 6, en la que dicha levadura se suministra en un estado fisiológico seleccionado del grupo que consiste en activo o latente; o en la que dicha levadura se suministra en una forma física seleccionada de entre una suspensión líquida, una emulsión, un polvo, gránulos, un liofilizado y un gel; o en la que dicha composición comprende adicionalmente un antibiótico químico.

8. Composición según la reivindicación 7, en la que dicho antibiótico químico está seleccionado del grupo que consiste en un fungicida, un agente antimicrobiano y un plaguicida.

9. Composición según la reivindicación 8, en la que dicho fungicida incluye por lo menos un producto químico seleccionado del grupo que consiste en Iprodiona, Tiabendazol, Imazalil (1- (2-2, 4-Diclorofenil) -2 (2-propeniloxi-etil) -1H-imidazol) , Fenhexamida, Pirimetamil y una combinación de Fludioxonil y Ciprodinil.

10. Método de inhibición del crecimiento de un microorganismo nocivo en una parte de una planta, comprendiendo el método aplicar por lo menos una vez una cantidad agrícolamente eficaz de cultivo biológicamente puro de una levadura de la especie Metschnikowia fructicola, identificada como NRRL Y-30752, a la parte de una planta.

11. Método según la reivindicación 10, en el que dicha levadura comprende una cepa de la Metschnikowia fructicola según la reivindicación 10 que posee todas las características identificativas de la misma; o en el que dicha levadura de la especie Metschnikowia fructicola comprende un mutante de Metschnikowia fructicola que posee todas las características identificativas de la misma; o en el que la parte de una planta está seleccionada del grupo que consiste en una fruta de pepita, un fruto con hueso, un cítrico, una variedad de uva, una hortaliza y un bulbo floral; o en el que dicho microorganismo nocivo está seleccionado del grupo que consiste en Botr y tis cinerea, Aspergillus niger y Rhizopus stolonifer.

12. Artículo de fabricación que comprende material de envasado y una composición identificada para su uso en la protección de productos agrícolas frente a un microorganismo nocivo que comprende, como ingrediente activo, una cantidad biológicamente eficaz de levadura biológicamente pura de la especie Metschnikowia fructicola que posee todas las características identificativas del cultivo biológicamente puro según la reivindicación 1, conteniendo adicionalmente dicha composición un vehículo.

13. Artículo de fabricación según la reivindicación 12, que comprende adicionalmente un aplicador diseñado y construido para aplicar dicha levadura al producto agrícola.

14. Artículo de fabricación según la reivindicación 12, en el que el producto agrícola está seleccionado del grupo que consiste en una fruta de pepita, un fruto con hueso, un cítrico, una variedad de uva, un bulbo floral y una hortaliza; o en el que dicho microorganismo nocivo está seleccionado del grupo que consiste en Botr y tis cinerea, Aspergillus niger, Penicillium digitatum, Penicillium expansum, Geotrichum candidum y Rhizopus stolonifer; o

en el que la levadura biológicamente pura de la especie Metschnikowia fructicola se identifica como NRRL Y-30752; o en el que la levadura biológicamente pura de la especie Metschnikowia fructicola es un mutante que posee todas las características identificativas del cultivo biológicamente puro según la reivindicación 1.