Las bacterias desempeñan un papel esencial en la salud humana y vegetal. La diversidad microbiana de hortalizas, frutas y hierbas y su interacción con el medio ambiente está aún poco estudiada. Por ejemplo, la diversidad se determina por el genotipo de la planta, varía entre las estructuras subterráneas y las que están por encima del suelo y se ve influida significativamente por la calidad del suelo, entre otras cosas. Las manzanas son una de las frutas más consumidas en el mundo. Los estudios demuestran que el consumo de manzanas puede cambiar la composición de la flora bacteriana intestinal en los seres humanos, lo que conlleva beneficios para la salud. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo colonizan el intestino las comunidades bacterianas de las manzanas. Una pregunta de investigación del estudio de Wassermann et al. (2019) fue hasta qué punto el microbioma de la manzana está influenciado por el método de cultivo, biodinámico frente a convencional, y si la cantidad y composición de las bacterias difiere en los diferentes tejidos de la fruta [1].  

Realización del estudio

Para el estudio se utilizó la variedad de manzana «Arlet». Las manzanas producidas de forma biodinámica (Demeter) y las producidas de forma convencional se cultivaron en Estiria (Austria). A diferencia de las manzanas Demeter, las manzanas convencionales fueron tratadas de la siguiente manera después de la cosecha: almacenadas en atmósfera controlada durante un corto periodo de tiempo inmediatamente después de la cosecha, lavadas y envasadas en film de PE para su venta. En el laboratorio, los investigadores inspeccionaron visualmente todas las manzanas para comprobar su forma, tamaño, color, ausencia de defectos, firmeza y frescura. Seleccionaron cuatro manzanas de cada tipo de cultivo y extrajeron microorganismos del tallo, del extremo del tallo, del extremo del cáliz, de la piel y de la pulpa. Homogeneizaron las muestras respectivas por separado. A continuación analizaron el ADN de las muestras, compararon los resultados con bases de datos y midieron tanto el número de copias de genes por gramo como la diversidad microbiana de ambos sistemas de cultivo, examinando el patrón de colonización de las bacterias mediante hibridación fluorescente in situ.

Resultados 

En general, la cantidad de bacterias no difería significativamente entre las manzanas biodinámicas y las convencionales (4,85 x 107 frente a 4,67 x 107 copias del gen ARNr por gramo). Sin embargo, la cantidad difería notablemente y en su mayor parte significativamente entre los tejidos analizados. El pedúnculo y la semilla presentaron la mayor cantidad bacteriana (aproximadamente 1,54 x 108 y 1,26 x 108 copias génicas por gramo, respectivamente), mientras que la cáscara presentó la menor (4,49 x 104). En términos de diversidad, se demostró que las manzanas Demeter tenían una microbiota significativamente más diversa que las manzanas convencionales. La diferencia era aún mayor cuando se comparaban los diferentes tejidos de las manzanas de los dos métodos de cultivo. A excepción del extremo del cáliz, todas las partes (tallo, extremo del tallo, piel, pulpa, semillas) mostraron una diversidad significativamente mayor en las manzanas Demeter. Era incluso mayor en la pulpa y la piel.

Debate

Es interesante observar las diferencias en la colonización microbiana, tanto en términos de cantidad como de diversidad, en los distintos tejidos de la manzana. Esto tiene mucho sentido. Se encontró una gran cantidad de bacterias en las muestras de semillas, tallos y extremos de tallos, mientras que la piel y la pulpa estaban menos densamente colonizadas. Sin embargo, estos dos últimos presentaban la mayor diversidad. Estas diferencias están relacionadas con las diferentes funciones de los distintos tejidos. La piel y la pulpa protegen las semillas y permiten su desarrollo. La diversidad es elevada en estas zonas. En las propias semillas, en cambio, la cantidad de bacterias es elevada, lo que a su vez es importante para la reproducción. Aquí también influye la forma de cultivo: Si hay una microbiota rica en las zonas de las semillas de la planta, ésta puede desarrollarse de forma saludable.

Una manzana recién recolectada alberga alrededor de 100 millones de copias de genes bacterianos. Sin embargo, lo decisivo para el efecto saludable no es tanto la cantidad como la diversidad de microorganismos. Si las plantas crecen en un suelo sano que se cultiva sin fertilizantes químicos, puede desarrollarse una rica diversidad de bacterias no sólo en el suelo, sino también en las plantas. Así lo demuestran los resultados de este estudio. Otros estudios han demostrado que las bacterias asociadas a las frutas y hortalizas pueden detectarse en el intestino humano [2]. Si la diversidad es alta, se suprimen las bacterias patógenas. Los investigadores también sospechan que existe una relación entre las bacterias presentes en las manzanas Demeter y la disminución del riesgo de alergia a las manzanas. Las bacterias tienen estructuras que, similares a los polifenoles de la manzana, pueden minimizar las reacciones alérgicas. En cambio, las manzanas convencionales tenían patógenos potenciales.  Estas correlaciones ponen de relieve lo importante que es el eje suelo-planta-microbioma intestinal [1]. Si pensamos más detenidamente, resulta evidente que la salud sólo puede alcanzarse si todas las partes, desde el suelo hasta el plato, están sanas.

Bibliografía

[1] Wassermann B, Müller H, Berg G (2019): "Una manzana al día: ¿Qué bacterias comemos con manzanas ecológicas y convencionales?". Front. Microbiol. 10:1629.doi: 10.3389/fmicb.2019.01629

[2] Wicaksono WA, Cernava T, Wassermann B, Abdelfattah A, Soto-Giron MJ, Toledo GV, Virtanen SM, Knip M, Hyöty H, Berg G (2023): "The edible plant microbiome: evidence for the occurrence of fruit and vegetable bacteria in the human gut" Gut Microbes, 15:2, 2258565, DOI: 10.1080/19490976.2023.2258565