Evaluation of fusaric acid transformation by sac fungi and Rhodococcus erythropolis

Abstract

[EN] Three phytopathogenic and one saprophytic fungi, as well as one bacterium strain, have been subject to our study for the sake of examining their ability to degrade the host nonspecific phytotoxin fusaric acid (FA) that is synthesized by numerous Fusarium spp. Despite the fact that its direct involvement in plant pathogenicity is still poorly understood, it is believed to contribute relatively to the virulence factor of Fusarium wilt disease in so many agricultural crops. Except for Fusarium graminearum, the rest of the fungal and bacterium strains were unable to transform FA that was incubated in minimal medium for three days. However, the HPLC-DAD analysis of culture from Fusarium graminearum FG71 strain incubated with FA in the minimal medium during 72 hours revealed the formation of a new compound accompanied by a proportional decrease of FA across time. The mass spectrometry analysis affirmed the metabolite as 5-butyl-2-pyridinemethanol, stated here as fusarinol, one less phytotoxic derivative of FA. Thus, F. graminearum FG71 strain might be a promising biological tool to detoxify FA and could be employed in Fusarium wilt control mechanisms. Nevertheless, further detailed studies are recommended and need to take place in the future in order to verify and confirm our findings.

[ES] Tres hongos fitopatógenos y uno saprofito, así como una cepa de bacteria, han sido objeto de nuestro estudio con el fin de examinar su capacidad para degradar el ácido fusárico (FA), fitotoxina inespecífica del huésped, que es sintetizado por numerosos Fusarium spp. A pesar de que su participación directa en la patogenicidad de las plantas aún no se comprende bien, se cree que FA contribuye relativamente al factor de virulencia de la enfermedad del marchitamiento por Fusarium en muchos cultivos agrícolas. A excepción de Fusarium graminearum, el resto de las cepas de hongos y bacterias no pudieron transformar el FA que se incubó en un medio mínimo durante tres días. Sin embargo, el análisis por HPLC-DAD del cultivo de la cepa Fusarium graminearum FG71 incubada con FA en el medio mínimo durante 72 horas, reveló la formación de un nuevo compuesto acompañado de una disminución proporcional de FA a lo largo del tiempo. El análisis de espectrometría de masas confirmó el metabolito como 5-butil-2-piridinmetanol, indicado aquí como fusarinol, un derivado menos fitotóxico de FA. Por lo tanto, la cepa F. graminearum FG71 podría ser una herramienta biológica prometedora para desintoxicar la FA y podría emplearse en los mecanismos de control del marchitamiento por Fusarium. No obstante, se recomiendan más estudios detallados que deben realizarse en el futuro para verificar y confirmar nuestros hallazgos.