Fermentation of Trichoderma for biological control using local inputs in Costa Rica

• Becker, Patrick ^[1] ; Esker, Paul ^[2] ; Umaña Rojas, Gerardina ^[1]
  1. [1] Universidad de Costa Rica

     Universidad de Costa Rica

     Hospital, Costa Rica

     
  2. [2] Universidad de Costa Rica, San Jose, Costa Rica / Pennsylvania State University, Pennsylvania, United States
• Localización: Agronomía Mesoamericana, ISSN-e 2215-3608, ISSN 1021-7444, Vol. 35, Nº. 1, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Fermentación de Trichoderma para control biológico con insumos locales en Costa Rica
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• Resumen
  • español

    Introducción. Los problemas en la cadena de suministro han aumentado los costos de las materias primas y reducido la disponibilidad de materiales para la producción de agentes de control biológico. Objetivo. Determinar el efecto de diferentes cantidades de almidón y el uso de ingredientes locales en procesos de fermentación a pequeña y gran escala para Trichoderma harzianum. Materiales y métodos. Los ensayos se llevaron a cabo en San José, Costa Rica, entre 2016 y 2018. Se realizaron ensayos en matraces para investigar la posible reducción o eliminación de almidón en medios de fermentación comercial. Además de ensayos en recipientes de fermentación para evaluar la efectividad de un medio alternativo, que incluyó tres tratamientos: 1) medio comercial  (control), 2) medio de melaza al 10% y 3) medio de melaza al 10% con 0,5% de extracto de levadura. Se realizaron recuentos de esporas viables para determinar las UFC/mL. Resultados. La reducción de almidón al 10% del medio original no tuvo impacto en las UFC/mL. La ausencia de almidón produjo crecimiento desigual durante la fermentación, lo que provocó acumulaciones sólidas de micelio. El medio de melaza generó aproximadamente la mitad de UFC/mL en comparación con el medio comercial, pero superó el umbral de 107 UFC/mL utilizado para el control biológico de patógenos de plantas. Los resultados obtenidos en un fermentador a escala comercial fueron similares a los de la fermentación a escala piloto. Conclusión. La reducción del contenido de almidón en el medio comercial no afectó al crecimiento, pero su ausencia provocó acumulaciones sólidas de micelio, lo que podría plantear problemas en la producción comercial. El uso de un medio de melaza a escala comercial parece factible mientras se mantenga el recuento de esporas viables. Los hallazgos respaldan el uso de estos medios para la producción de Trichoderma en aplicaciones de control biológico.

  • English

    Introduction. Supply chain issues have driven up raw material costs and reduced the availability of materials for producing biological control agents. These delays in application could result in increased disease pressure and reduced farm yields. Objective. To determine the effect of different amounts of starch and the use of local ingredients for small and commercial-scale fermentation processes for Trichoderma harzianum. Materials and methods. All trials took place in San José, Costa Rica, between 2016 and 2018. Flask trials were executed to investigate the potential reduction or elimination of starch in commercial fermentation media. Additionally, fermentation vessel trials were conducted to assess the effectiveness of an alternative local medium, encompassing three treatments: 1) Commercial medium as a control, 2) 10% molasses medium, and 3) 10% molasses mediaum with 0.5% yeast extract. Viable spore counts were performed to determine colony forming units (CFU/mL). Results. Reducing starch to 10% of the original medium had no impact on CFU/mL. However, the absence of starch led to uneven growth during fermentation, resulting in solid mycelium accumulations. Molasses medium yielded roughly half the CFU/mL compared to the commercial medium, but it still exceeded the 107 CFU/mL threshold commonly used in studies for biological plant pathogen control. Results from a commercial-scale fermenter mirrored those from pilot-scale fermentation. Conclusion. While reducing starch content in the commercial medium didn't affect growth, the absence of starch caused solid mycelium accumulations, potentially posing issues in commercial production. Employing locally sourced molasses medium on a commercial scale appears feasible while maintaining a viable spore count meeting the minimum field-use specifications. Overall, these findings support the use of these media for Trichoderma production in biological control applications.