Análisis y Actualización 2025 – Bacterias del Género Bacillus: Mecanismos de Biocontrol y Bioinsecticidas Naturales

Descripción de la imagen:

La ilustración se divide en dos partes principales, representando a las bacterias Bacillus subtilis (izquierda) y Bacillus thuringiensis (derecha), ambas utilizadas en la biotecnología agrícola como herramientas de control biológico.

• A la izquierda: Bacillus subtilis

  • Se muestra colonizando la rizosfera de una planta, con una representación esquemática de sus formas esporuladas (esporas rosadas) y vegetativas (bacilos azules).
  • Se indican las sustancias producidas por esta bacteria, como surfactina e iturina A, que actúan como antibióticos naturales y moléculas señalizadoras.
  • Se destacan sus efectos sobre el crecimiento vegetal, activación de defensas, y competencia con microorganismos patógenos.

• A la derecha: Bacillus thuringiensis (Bt)

  • La imagen representa un insecto (posiblemente una larva de lepidóptero) ingiriendo esporas y cristales proteicos (toxinas Cry) de B. thuringiensis.
  • Una vez en el tracto digestivo del insecto, las toxinas Cry se activan por el pH alcalino, provocando la lisis celular del epitelio intestinal y llevando a la muerte del insecto por septicemia.
  • Se destaca el uso del Bt como insecticida biológico, altamente específico.

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Artículo Científico 2025

Bacillus subtilis y Bacillus thuringiensis: Control Biológico, Bioestimulación Vegetal y Defensa Eco-compatible

Resumen
Las bacterias del género Bacillus representan uno de los pilares fundamentales de la biotecnología agrícola moderna. Sus capacidades para suprimir patógenos, estimular el crecimiento vegetal y actuar como bioinsecticidas selectivos han posicionado a este género como un agente clave en la agricultura sostenible. En 2025, su uso se ha potenciado con formulaciones más estables, cepas mejoradas genéticamente y una integración creciente en programas de manejo integrado de plagas (MIP).

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1. Bacillus subtilis: Rizobacteria Promotora del Crecimiento y Antagonista Natural

1.1 Biología y Modo de Acción

B. subtilis es una bacteria Gram positiva, formadora de esporas, ubicua en el suelo y en la rizosfera. Su papel principal en agricultura es doble:

• Antagonismo microbiano: produce lipopeptidos antimicrobianos como iturina A, fengicina y surfactina, que interfieren con la membrana de hongos patógenos (por ejemplo, Fusarium, Rhizoctonia, Pythium).
• Competencia por espacio y nutrientes: coloniza agresivamente la superficie de raíces, desplazando a patógenos por exclusión competitiva.

1.2 Promoción del crecimiento vegetal

B. subtilis actúa como PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) mediante:

• Producción de fitohormonas como ácido indolacético (AIA).
• Inducción de resistencia sistémica (ISR) en plantas.
• Solubilización de fosfatos y movilización de micronutrientes.

1.3 Aplicación en alimentación animal

En nutrición animal, cepas seleccionadas de B. subtilis se utilizan como probióticos no patógenos, mejorando la digestión, reduciendo la carga bacteriana patógena intestinal (como Salmonella o Clostridium perfringens) y aumentando el rendimiento productivo de aves y cerdos.

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2. Bacillus thuringiensis (Bt): Un Bioinsecticida de Precisión

2.1 Mecanismo de acción insecticida

Bt produce durante la esporulación toxinas δ-endotoxinas (Cry y Cyt), que forman cristales proteicos insolubles. Al ser ingeridos por insectos (principalmente larvas de lepidópteros, dípteros y coleópteros), las toxinas:

1. Se solubilizan en el intestino alcalino del insecto.
2. Son activadas por proteasas digestivas.
3. Se unen a receptores específicos del epitelio intestinal.
4. Forman poros en la membrana celular.
5. Inducen lisis celular, septicemia y muerte del insecto en 48-72 horas.

2.2 Especificidad y seguridad

• Las toxinas Cry son específicas: no afectan a humanos, mamíferos, aves, abejas ni lombrices.
• Las formulaciones modernas (2025) incluyen cepas con múltiples genes Cry (Cry1Ac, Cry2Ab, Cry3Bb1) para evitar resistencia.

2.3 Aplicaciones actuales

• Insecticidas Bt son ampliamente usados en agricultura ecológica.
• Transgénicos como el maíz Bt y algodón Bt expresan genes Cry, reduciendo el uso de plaguicidas químicos.

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3. Consideraciones Regulatorias y Ambientales (2025)

• En la UE, EE.UU., Japón y América Latina, ambos B. subtilis y Bt están aprobados como bioinsumos agrícolas.
• Las nuevas formulaciones incorporan microencapsulación y mezclas con otras rizobacterias para sinergismo y mayor persistencia en campo.
• El monitoreo de resistencias a Bt está regulado en cultivos GM.

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Conclusión

Las bacterias del género Bacillus, en particular B. subtilis y B. thuringiensis, continúan desempeñando un rol crucial en la transición hacia una agricultura sostenible, sin comprometer la seguridad alimentaria ni la salud ambiental. Su uso, apoyado por avances en biotecnología, regulación y formulación, se consolida en 2025 como una estrategia de primera línea en protección vegetal y nutrición animal.

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Referencias clave 2025:

1. Glare TR et al. "Bacillus thuringiensis: biology, ecology and safety". Springer, 2024.
2. Ongena M & Jacques P. "Bacillus subtilis: a model for the development of biofungicides". Trends Microbiol, 2023.
3. FAO. "Biopesticides: Guidelines for Registration and Use in Sustainable Agriculture". FAO Technical Paper No. 142, 2024.
4. EFSA Journal 2025; "Safety assessment of Bacillus-based microbial agents in feed and food production".

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