Evaluación de la actividad fungicida e identificación de compuestos orgánicos volátiles liberados por Trichoderma viride Translated title: Evaluation of fungicidal activity and identification of volatile organic compounds released by Trichoderma viride

Abstract

Resumen Los metabolitos secundarios producidos por hongos son ampliamente diversos en estructura y función, lo que provee una fuente de compuestos con actividad biológica para aplicaciones en agricultura, farmacia y procesamiento de alimentos. Entre los metabolitos secundarios se encuentran compuestos orgánicos volátiles (COVs) a los cuales se atribuye un papel determinante en la comunicación entre microorganismos. En este trabajo empleamos una cámara de ensayos comunicada por el espacio de cabeza para evaluar la actividad debida únicamente a COVs. Los resultados indican que los COVs liberados por T. viride afectan el crecimiento de los hongos fitopatógenos evaluados. En el caso de Fusarium sp. se afectaron los halos de crecimiento y para Colletotrichum gloeosporioides se observaron cambios morfológicos en su color. Para identificar los COVs responsables de esta actividad, se usaron 3 técnicas de extracción: Headspace dinámico (HSD), headspace estático (HSE) y extracción líquido-líquido (ELL) y el análisis por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GCMS). Mediante el muestreo del HSD y HSE se encontraron alcoholes y lactonas, mientras que en ELL los compuestos mayoritarios fueron alcoholes y varios ácidos orgánicos. Entre los compuestos determinados por las tres técnicas se encuentran alcohol bencílico, alcohol 2-feniletílico, 6-pentil-2H-piran-2-ona y gama-butirolactona. Esta última identificada por primera vez en T. viride. La comparación de las tres técnicas de extracción permitió establecer que HSD es el método de extracción de COVs que mejor simula la situación presentada en la cámara de evaluación de actividad biológica, permitiendo así identificar los COVs responsables de la actividad antifúngica detectada.

Translated abstract

Abstract The secondary metabolites produced by fungi widely vary in structure and function, providing a rich source of biologically active compounds with applications in farming, pharmacology and food processing. Volatile organic compounds (VOCs) are a biologically relevant class of secondary metabolites, since they are suspected of playing a crucial role in the communication between microorganisms. In this work, we use a test headspace chamber to evaluate the VOCs mediated antifungal activity of T. viride against Fusarium sp. and Colletotricum gloeosporiodes. We observed that VOCs produced by T. viride interact with both fungi affecting the growth halos of Fusarium sp. and modifying the colour of Colletotricum gloeosporiodes. The VOCs responsible for this activity were identified using three extraction techniques: Dynamical Headspace (DHS), Static Headspace (SHS) and liquid-liquid extraction (LLE), all of them analyzed via gas chromatography coupled to mass spectrometry (GCMS). DHS and SHS identified alcohols and lactones as VOCs, while with LLE we found a large number of alcohol components and several organic acids. All three techniques identified benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, 6-pentyl-2H-pyran-2-one and, for the first time associated to T. viride, gama-butirolactone. After comparison between these extraction techniques, we established that DHS provides the most accurate simulation of biological activity in the test chamber, which reflects in a reliable identification of the VCOs with antifungal activity.