Ο μύκητας Aspergillus carbonarius προσβάλλει την καλλιέργεια της αμπέλου, προκαλώντας σήψεις στα σταφύλια, υποβαθμίζοντας σημαντικά την ποιότητα των αμπελοκομικών προϊόντων, καθώς παράγει τη μυκοτοξίνη ωχρατοξίνη Α (OTA), ουσία ιδιαιτέρως επιβλαβή για την υγεία του ανθρώπου. Λόγω των επικίνδυνων ιδιοτήτων που εμφανίζουν ορισμένες μυκητοκτόνες δραστικές ουσίες, η χρήση συμβατικών χημικών σκευασμάτων για την αντιμετώπιση ωχρατοξικογόνων μυκήτων στην αμπελουργία, θεωρείται ως μη βιώσιμη λύση, με την ΕΕ να προτρέπει στη μείωση της χρήσης τους. Συνεπώς, κρίνεται αναγκαία η διερεύνηση νέων, βιολογικών μεθόδων αντιμετώπισης του μύκητα Α. carbonarius.
Στην παρούσα μελέτη, απομονώθηκαν ενδημικά, επιφυτικά στελέχη βακτηρίων και ζυμών από σταφύλια ποικιλίας Ασύρτικο, τα οποία προέρχονταν από αμπελώνες της Σαντορίνης, μιας από τις πιο ιδιαίτερες αμπελουργικές περιοχές παγκοσμίως. Συνολικά, απομονώθηκαν 146 στελέχη, εκ των οποίων τα 92 είναι βακτήρια και τα 54 είναι ζύμες.
Αρχικά, πραγματοποιήθηκε in vitro αξιολόγηση της ανταγωνιστικής ικανότητας του συνόλου των στελεχών που απομονώθηκαν, ενάντια στο ισχυρά ωχρατοξικογόνο στέλεχος Ac29 του μύκητα A. carbonarius, με βάση την εμφάνιση ζώνης παρεμπόδισης, σε διπλή καλλιέργεια σε τρυβλία.
Ακολούθως, τα πιο ανταγωνιστικά στελέχη της συλλογής εφαρμόστηκαν ως βιολογικοί παράγοντες, in situ, σε ράγες σταφυλιού ποικιλίας Σταφίδα, οι οποίες μολύνθηκαν τεχνητά με τον μύκητα A. carbonarius. Αξιολογήθηκε η επίδραση τους, ως προς την παραγωγή κονιδίων, καθώς και την παραγωγή OTA, με τη μέθοδο ELISA. Παρατηρήθηκε πως οι απομονώσεις βακτηρίων παρεμπόδισαν την παραγωγή κονιδίων σε ποσοστό από 24.3% έως και 55.2%, ενώ οι απομονώσεις ζυμών από 20.3% έως και 100%. Επιπλέον, τα πιο αποτελεσματικά βακτήρια ως προς τη μείωση της παραγόμενης OTA ήταν τα στελέχη που ανήκαν στα είδη Bacillus tequilensis (BS63), Pantoea agglomerans (BS85), Bacillus halotolerans (BS43 και BS57) και Bacillus subtilis (BS48), μειώνοντας την OTA σε ποσοστό 24.6%, 35.9%, 44.6%, 45.4% και 62.6% αντίστοιχα, σε σχέση με τον θετικό μάρτυρα. Τα αποτελεσματικότερα στελέχη ζυμών, ως προς τη μείωση της παραγόμενης OTA, αποδείχτηκε πως ανήκαν στα είδη Aureobasidium pullulans (YS137 και YS114), Debaryomyces nepalensis (YS5) και Candida railenensis (YS144 και YS44), παρεμποδίζοντας την παραγωγή της OTA σε ποσοστό 33.1%, 55.3%, 47.7%, 69.2% και 92.6% αντίστοιχα.
Εν κατακλείδι, απαιτείται περεταίρω έρευνα για τα αποτελεσματικότερα στελέχη που απομονώθηκαν, καθώς θα μπορούσαν να εφαρμοστούν επιτυχώς ως βιολογικοί παράγοντες αντιμετώπισης του ωχρατοξικογόνου μύκητα A. carbonarius, στα πλαίσια ενός συστήματος ολοκληρωμένης διαχείρισης ασθενειών της αμπέλου στην Ελλάδα.
Aspergillus carbonarius causes grape bunch rot, degrading the quality of viticultural products, since it can produce the mycotoxin ochratoxin A which poses a serious health hazard for humans. Due to the inherent dangerous properties of some fungicidal active substances, the EU aims at reducing the use of conventional plant protection products, since they are no longer considered as a sustainable solution in controlling ochratoxinogenic fungi in viticulture. Therefore, the research for new methods of biological control of the fungus A. carbonarius needs to be expanded.
In the present study, endemic, epiphytic bacterial and yeast strains were isolated from grape berries of Asyrtiko variety, originating from vineyards of Santorini, one of the most unique viticultural areas globally. The isolation of 146 strains was achieved, of which 92 are bacteria and 54 are yeasts.
Firstly, all strains were tested in vitro for their capability of antagonism against the highly ochratoxinogenic strain Ac29 of A. carbonarius, on the basis of the appearance of an inhibition zone, in dual cultures.
Accordingly, strains exhibiting a high capability of antagonism were used as biocontrol agents, in situ, on grape berries of Stafida variety which were artificially wounded and inoculated with A. carbonarius. Their effect on conidial production was assayed, along with that of OTA production, with the use of the ELISA method. It was noted that bacterial strains inhibited conidial production in the range of 24.3% up to 55.2%, while yeast strains were able to inhibit the production of conidia from 20.3% up to 100%. Moreover, the most effective bacteria in terms of reducing the produced OTA by the fungus, were strains belonging to the species Bacillus tequilensis (BS63), Pantoea agglomerans (BS85), Bacillus halotolerans (BS43 and BS57) and Bacillus subtilis (BS48), displaying a reduction of OTA by 24.6%, 35.9%, 44.6%, 45.4% and 62.6%, respectively. The most effective yeast strains belonged to the species Aureobasidium pullulans (YS137 and YS114), Debaryomyces nepalensis (YS5) and Candida railenensis (YS144 and YS44), inhibiting the production of OTA by 33.1% 55.3%, 47.7%, 69.2% and 92.6%, respectively.
In conclusion, the most effective strains isolated, should be investigated further, as they could successfully be used as biocontrol agents for the biological control of the ochratoxinogenic fungus A. carbonarius, as part of an integrated management system of ochratoxinogenic fungi of the grapevine, in Greece.
