Algunas bacterias tienen un efecto positivo en la arquitectura de la raíz de las plantas, lo que se traduce en la capacidad para aprovechar mejor el agua y los nutrientes, lo que a su vez se ve reflejado en la reducción del uso de fertilizantes.

Randy Ortiz Castro, de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (Umich), trabaja en la identificación de bacterias relacionadas con la capacidad de promover el crecimiento vegetal, también denominadas bacterias PGPR, siglas en inglés de plant growth promotion rizobacteria.

Una bacteria es patógena cuando tiene capacidad de implantarse en el huésped y trastornarlo. En cambio, las benéficas, particularmente las asociadas a plantas, encuentran en la rizosfera –parte del suelo que rodea la raíz– un nicho favorable para su crecimiento, pues ahí tienen diferentes sustancias como aminoácidos, proteínas, enzimas, azúcares, ácidos orgánicos y vitaminas, las cuales utilizan como fuente de energía o carbono.

Esas bacterias, al mismo tiempo, ayudan a fijar nutrientes, como nitrógeno, fósforo o hierro, proporcionan hormonas –fitohormonas– para el crecimiento y dan una respuesta inmune contra otros patógenos.

Proceso en las leguminosas

A las leguminosas, como frijoles o lentejas, están asociadas ciertas bacterias del género Rhizobium; los exudados que producen activan en esas bacterias la transcripción de genes –particularmente Nod– que generan algunos carbohidratos con actividad fitohormonal; con esto se activa la comunicación con las leguminosas, que trae consigo modificaciones en la raíz; es decir, el microorganismo encuentra en la raíz un ambiente propicio para vivir y a la vez ayuda a la planta a fijar nutrientes, señaló el investigador.

Las bacterias utilizan moléculas pequeñas de señales químicas para comunicarse entre sí. Este proceso, denominado quorum-sensing (QS), necesita la producción, liberación y detección de factores hormonales conocidos como autoinductores; la concentración de estos compuestos químicos depende de la densidad de la población de las bacterias que viven juntas.

Las moléculas bacterianas identificadas por Ortiz Castro podrían ser utilizadas para la formulación de productos agrícolas, tanto químicos como biológicos, que optimicen el uso de fertilizantes.

Por este trabajo Randy Ortiz recibió el Premio Weizmann 2014 en el área de ciencias naturales, que otorgan la Academia Mexicana de Ciencias y la Asociación Mexicana de Amigos del Instituto Weizmann de Ciencias.