‘Vacunan’ plantas de tomate con hongos para obtener frutos con más antioxidantes

Un equipo de investigación de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC) de Granada, en colaboración con la Universidad de Sevilla y la Cooperativa SAT Hortoventas (Ventas de Zafarraya, Granada), ha aplicado hongos beneficiosos del suelo a plantas de tomate para obtener frutos ricos en carotenoides, compuestos antioxidantes que protegen las células frente al desgaste provocado por procesos naturales del organismo. Además, la incorporación de estos microorganismos puede reducir el empleo de fertilizantes tradicionales, sin modificar el manejo agronómico habitual ni afectar a la producción, lo que supone un ahorro en costes de este recurso para los agricultores. 

Investigadores del grupo MycoStress, responsables del estudio.

Según explican los investigadores, esta ‘vacunación vegetal’ consiste en estimular los propios mecanismos biológicos de la planta a través de la interacción temprana con los hongos. Esto activa las rutas naturales implicadas en la producción de compuestos antioxidantes que la planta genera de forma natural durante su desarrollo. De este modo, los frutos aumentan su contenido en estos compuestos beneficiosos sin necesidad de cambiar el manejo del cultivo ni aplicar tratamientos adicionales. “De hecho, para que se produzca esta interacción positiva entre el hongo y la planta, también es necesaria una reducción de la fertilización tradicional”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la EEZ-CSIC Juan Antonio López Ráez.

Los resultados tras la ‘vacunación’ muestran un incremento de entre un 30 y un 45 % en carotenoides, compuestos antioxidantes como licopeno y β-caroteno, respecto a las plantas de tomates cultivadas sin inocular con dichos hongos.

Una ‘prolongación’ de las raíces

Los expertos explican que, aunque los fertilizantes tradicionales aseguran el rendimiento de los cultivos, su uso intensivo puede hacer que la planta dependa en mayor medida de estos aportes externos y reduzca su interacción con los microorganismos beneficiosos del suelo. En este contexto, plantean la reducción de estas enmiendas y complementarlas con el uso de hongos micorrízicos arbusculares, microorganismos que establecen una simbiosis -una relación de beneficio mutuo- con las raíces de las plantas y mejoran la captación de agua y nutrientes.

Las tomateras se inocularon en el vivero.

Estos microorganismos amplían de forma natural el alcance de las raíces mediante una red de hebras subterráneas que actúan como una prolongación de éstas y permiten a las plantas explorar zonas del suelo a las no pueden acceder por sí solas. Así, le facilitan el acceso a agua y nutrientes. También contribuyen a activar sus mecanismos de defensa y resiliencia, lo que le ayuda a tolerar mejor situaciones de estrés como la sequía y a reducir el impacto de patógenos y plagas. A cambio, los hongos reciben azúcares producidos mediante la fotosíntesis, proceso por el que los vegetales transforman la luz solar en energía para crecer. 

Tal y como recogen los expertos en el artículo científico ‘Carotenoid biofortification in field-grown tomato fruits by early inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi’, publicado en Journal of Agricultural and Food Chemistry, la investigación se desarrolló en un campo experimental de la cooperativa agrícola SAT Hortoventas (Ventas de Zafarraya, Granada), y la inoculación de los hongos se realizó en la fase de vivero, antes del trasplante en el campo en condiciones reales de producción. “Es un enfoque comparable a una ‘vacunación vegetal’, y permite que las tomateras lleguen al suelo agrícola con la simbiosis ya establecida, independientemente de las condiciones ambientales posteriores”, añade el investigador.

Beneficio mutuo

Los resultados muestran que esta simbiosis aporta varias ventajas a la planta. Por un lado, le ayuda a afrontar mejor situaciones adversas, como la escasez de agua o la presencia de plagas. Por otro lado, mejora la absorción de nutrientes del suelo. Además, esta interacción también se refleja en la calidad del fruto. “Comprobamos que los tomates poseían un mayor contenido en carotenoides, antioxidantes naturales que ayudan a proteger las células frente al desgaste provocado por procesos naturales del organismo”, concreta Juan Antonio López Ráez. 

Experimento de campo.

Al finalizar el ensayo, los expertos analizaron en el laboratorio los frutos procedentes de plantas ‘vacunadas’, y comprobaron que presentaban incrementos de entre un 30 y un 45 % en compuestos antioxidantes como licopeno y β-caroteno, respecto a las plantas de tomates sin inocular.

Los expertos advierten que, aunque este tipo de asociación hongo-planta es común en la naturaleza, en los sistemas agrícolas intensivos puede verse limitada por el uso excesivo de fertilizantes. “La sobrefertilización rompe la comunicación entre la planta y el hongo. Por ese motivo, es importante establecer la simbiosis en el vivero y reducir la fertilización en el campo, para que la planta pueda beneficiarse de esta relación sin renunciar a las prácticas agrícolas habituales”, recomienda el experto.

Esta estrategia se enmarca dentro de una agricultura sostenible y está alineada con los objetivos del Pacto Verde Europeo y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. Estudios previos indican que su aplicación permitiría reducir entre un 25 y un 50 % el uso de fertilizantes tradicionales, disminuyendo costes y problemas ambientales en suelos y aguas subterráneas.

El trabajo ha sido desarrollado por el grupo MycoStress, del Departamento de Microbiología del Suelo y la Planta, perteneciente a la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC) de Granada. Los siguientes pasos de la investigación se centran en evaluar si estos tomates enriquecidos en carotenoides tienen efectos beneficiosos directos sobre la salud, así como en estudiar su papel en la protección frente a patógenos y plagas del cultivo.

Esta investigación ha sido financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional ‘A way of making Europe’.

Reportaje iDescubre: El pacto subterráneo que mejora la calidad del tomate

Referencias

Lidoy, J., Minchev, Z., España-Luque, L., Benítez-González, A. M., Ramos, A., García, J., … & López-Ráez, J. A. (2025). Carotenoid Biofortification in Field-Grown Tomato Fruits by Early Inoculation with Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Journal of Agricultural and Food Chemistry.

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