Patologías, Sistemas de Cultivo

Control biológico de plagas en el cultivo del alga marina pelillo en Chile

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By Milthon Lujan

Gracilaria chilensis cultivada en un sistema de palangre en el estuario de Cariquilda
Gracilaria chilensis cultivada en un sistema de palangre en el estuario de Cariquilda

El cultivo de Gracilaria chilensis, también conocida como pelillo, es un gran negocio en Chile y América Latina. Es el alga más cultivada en la región, apreciada por su contenido de agar-agar utilizado en diversas industrias. Sin embargo, su rentabilidad y sostenibilidad se han visto plagadas de molestas plagas.

Un reciente estudio realizado por un equipo de investigadores de la Universidad Austral de Chile, de la Universidad de Los Lagos y de Scottish Marine Institute ha descrito una estrategia de control biológico natural existente en los sitios de cultivo de pelillo, que expande el conocimiento actual en el combate de plagas que afectan frecuentemente los cultivos de algas en Chile hacia una arista sustentable .

El estudio fue presentado por primera vez en el 8vo European Phycological Congress 2023 (EPC8) en Brest, Francia y publicado recientemente en el Journal of Applied Phycology; y detalla el primer registro en Chile y en el Pacífico Sudeste del oomiceto Pythium porphyrae, un organismo pseudo-hongo, capaz de combatir la proliferación de la especie de alga Porphyra, epifita de los cultivos de Gracilaria chilensis, un importante recurso para la industria acuícola chilena y latinoamericana.

El desafío de las algas epífitas

En la última década, la industria acuícola en Chile se ha posicionado como líder en la producción de algas en Latinoamérica. Dentro de este contexto, Gracilaria chilensis, comúnmente conocida como «pelillo», se ha consolidado como la especie más cultivada, dada su amplia aplicación en los sectores de alimentación, farmacéutico y biotecnológico. Sin embargo, este éxito ha venido acompañado de desafíos críticos, entre los cuales el manejo de plagas se destaca como uno de los más apremiantes.

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La alga epífita (que crece sobre otra alga, viviendo en su superficie para obtener luz y nutrientes) Porphyra es en algunos casos una plaga perjudicial, capaz de infestar y comprometer el rendimiento de los cultivos de Gracilaria. Este invasor inicialmente prospera y cubre hasta el 72% de las plantas jóvenes de Gracilaria durante la temporada de primavera.

Esta situación ha encendido las alarmas entre los productores y científicos, quienes han reconocido la urgente necesidad de encontrar soluciones sostenibles y eficaces para el control de esta y otras plagas, minimizando el impacto ambiental y asegurando la viabilidad a largo plazo de la acuicultura de algas en la región.

Filamentos de Gracillaria colonizados por Porphyra
Filamentos de Gracillaria colonizados por Porphyra

Control biológico de las plagas

Ante el creciente problema que representa Porphyra y otras plagas para los cultivos de Gracilaria chilensis, el equipo de investigación propuso como objetivo principal identificar y caracterizar mecanismos de control biológico que regulen esta plaga de manera natural. Con este fin, los científicos se centraron en el estudio de las interacciones ecológicas presentes en los ecosistemas acuícolas, con la hipótesis de que organismos específicos, previamente no identificados o subestimados en su papel ecológico, podrían ofrecer soluciones naturales para el manejo de plagas.

El enfoque de los científicos no solo buscaba resolver un problema inmediato de la industria sino también contribuir al conocimiento científico sobre la biodiversidad oculta en los cultivos de algas y su potencial uso en estrategias de control de plagas ambientalmente sostenibles. Así, el estudio se embarcó en la tarea de explorar, identificar y documentar estos organismos, con el objetivo de abrir nuevas avenidas para el desarrollo de la acuicultura de algas más resiliente y sostenible.

“Para nosotros es importante conocer las interacciones ecológicas que ocurren a nivel de sistema de cultivo. A diferencia de los cultivos terrestres, los cultivos acuáticos no son confinados, e interactúan con muchas variables bióticas naturales. Entre ellas se conocen más o menos bien las que son detrimentales (pestes y patógenos), pero por otro lado, normalmente se pasan por alto las que son sinérgicas con nuestros cultivos, como estos biocontroladores. Conocerlos nos puede permitir integrarlos en estrategias de manejo de pestes, ya sea de forma pasiva (simplemente eligiendo lugares de cultivo donde existan) o activa como ya se hace en el sector forestal, al incorporarlos en los cultivos como simbiontes” comenta respecto a la investigación el Dr. Pedro Murúa, investigador del Núcleo Milenio MASH y co-autor de esta publicación.

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El estudio se centró en el análisis de cultivos de Gracilaria afectados por Porphyra en el estuario de Cariquilda en la Región de los Lagos, Chile. A lo largo del ciclo de cultivo, se observó que cuando Porphyra alcanzaba niveles de infestación críticos, Pythium porphyrae emergía, infectando y eliminando eficazmente los reclutas de Porphyra, resultando en su desaparición en unas pocas semanas. Este fenómeno no solo representa un control biológico natural eficaz sino también sugiere la existencia de una biodiversidad críptica significativa que actúa como reguladores naturales durante el ciclo de cultivo de Gracilaria.

El pseudo-hongo Pythium porphyrae aislado en una placa de cultivo
El pseudo-hongo Pythium porphyrae aislado en una placa de cultivo

Potencial del control biológico

Sobre el potencial de este tipo de investigaciones la Dra. Liliana Muñoz, autora principal de esta investigación y también investigadora del Núcleo Milenio MASH y CEBiB, destaca que “Describir una interacción natural de tres partes (Gracilaria, Porphyra y Pythium) como lo hizo este trabajo, nos lleva directamente a situar el uso de microorganismos como una alternativa al control de pestes en acuicultura. Considerando la fragilidad de los ambientes acuáticos, donde los químicos no son alternativas amistosas, aplicaciones biotecnológicas como los biocontroladores, resultan una dirección interesante de explorar. Este tipo de estudios evidencian el potencial de la integración de la ciencia con la industria. Este es un claro ejemplo donde la generación de conocimiento biológico básico viene a abrir el espectro de posibilidades de manejo sustentable en una actividad productiva como la acuicultura de macroalgas”.

Comprender estas interacciones naturales entre Gracilaria, sus plagas y posibles agentes de biocontrol como Pythium porphyrae allana el camino para prácticas de cultivo más sostenibles. Al fomentar este equilibrio natural, podemos garantizar una industria próspera de Gracilaria y al mismo tiempo proteger los delicados ecosistemas estuarinos donde florece.

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El estudio fue financiado por Safe Seaweed Coalition y el Nucleo Milenio MASH de ANID.

Referencia
Muñoz, L., Patiño, D.J. & Murúa, P. Natural biocontrol of a Porphyra sp. pest on farmed Gracilaria chilensis by a pythiosis outbreak. J Appl Phycol (2024). https://doi.org/10.1007/s10811-024-03228-8