Inactivarea virusului ToBRFV în serele cu sisteme de cultură hidroponice

Plante într-un biotest pentru a evalua infecțiozitatea ToBRFV la patru săptămâni după inocularea mecanică folosind probe de apă de scurgere colectate din sere comerciale. (A) Simptome tipice de pete, mozaic și cloroză la plantele de tomate inoculate cu proba de apă care a fost testată pozitiv pentru ToBRFV. (B) O frunză asimptomatică tipică pe o plantă de tomate inoculată cu celelalte probe de apă care nu au provocat infecție cu virus și a fost testată negativ pentru ToBRFV. (www.mdpi.com)

​În ultimii ani, la tomatele și ardeioasele de seră s-au raportat numeroase focare de infecție cauzate de un tobamovirus - virusul fructelor rugoase brune a tomatelor (ToBRFV). Rezistența și modul de transmitere au făcut din acesta unul extrem de contagios, fiind prezent în peste 40 de țări din întreaga lume. Un posibil tratament cu eficiență mai mare a fost descoperit de o echipă de cercetători americani care au testat inactivarea virusului prin tratament cu ozon plasmă rece. 

Obiectivul acestui studiu a fost de a evalua dacă ToBRFV poate fi transmis prin apa din sisteme hidroponice recirculate și, mai important, de a căuta o abordare eficientă pentru a-i limita răspândirea. Virusul fructelor rugoase brune ale tomatelor (ToBRFV) este un membru relativ nou din genul Tobamovirus. De la prima sa descoperire în Orientul Mijlociu în sezonul 2014-2015,virusul a fost raportat în aproximativ 40 de țări, inclusiv Europa, America de Nord, America de Sud, Africa. Distribuția lui este probabil mult mai mare decât cea din rapoartele oficiale. La fel ca alte tobamovirusuri, ToBRFV se transmite prin semințe. Virusul, extrem de robust, este rezistent la condițiile dure de mediu și poate supraviețui pentru o perioadă lungă de timp în semințe, fructe și resturi de țesuturi contaminate, precum și pe mâinile lucrătorilor, îmbrăcăminte, unelte și mașini, toate acestea putând deveni surse eficiente de inocul pentru diseminarea bolilor într-o seră de producție.
Cu toate acestea, autorii spun că încă nu există o înțelegere bună cu privire la epidemiologia virusului, în special cu privire la transmiterea prin apa dintr-un sistem hidroponic cu recirculare. În acest studiu realizat de echipa americană și publicat anul trecut, s-a determinat infecțiozitatea în probele de apă colectate din sere care au avut infecție cu ToBRFV. Ei au observat că ozonul generat de plasmă rece a fost eficient în inactivarea virusului în probele de apă. Aceste rezultate au oferit dovezi directe pentru a susține transmiterea în apă a ToBRFV și potențialul promițător în utilizarea ozonului din plasmă rece ca tratament al apei pentru a gestiona răspândirea acestuia într-o seră hidroponică cu recirculare. Deși, în general, insectele nu sunt considerate ca parte a ecuației de transmitere a tobamovirusurilor, alți cercetători au sugerat că un bondar, un polenizator obișnuit în producția de tomate, ar putea răspândi virusul prin polenizare, iar stupii de bondari contaminați pot servi ca inocul primar pentru diseminarea ulterioară a virusului într-o seră.
În condiții de cultură intensivă, o singură plantă infectată cu ToBRFV la începutul producției este suficientă pentru a infecta aproape fiecare plantă în timpul unui singur sezon de cultură. Deși virusul afectează în principal producția din spații protejate datorită activităților practice frecvente, au fost înregistrate și focare în câmp deschis
Diferența dintre ToBRFV și alte tobamovirusuri cunoscute este capacitatea sa de a trece de rezistența genetică a multor hibrizi comerciali de tomate cu genele de rezistență care sunt utilizate în mod obișnuit pentru a gestiona infecția cu tobamovirusuri.  
Vestea bună pentru cultivatori este că s-au înregistrat progrese considerabile pentru a identifica noi surse de rezistență sau toleranță la ToBRFV. Pe de altă parte, e nevoie disperată de măsuri curative și preventive împotriva virusului pentru a menține productivitatea culturilor. Mai mulți dezinfectanți chimici sunt eficienți în prevenirea răspândirii ToBRFV în seră prin tratarea semințelor, dezinfectarea solului, curățarea rufelor și a tălpilor de încălțăminte, curățarea totală a serei și scufundarea sculelor și curățarea materialului de suprafață.
În ciuda acestor eforturi, virusul continuă să invadeze noi teritorii, ceea ce declanșează întrebarea dacă alte mijloace de transmitere sunt implicate în producția de seră. ToBRFV a fost detectat în probele de apă uzată.
Un raport recent a demonstrat transmisibilitatea ToBRFV prin apa de irigare contaminată. Cu toate acestea, spun autorii studiului, o tehnologie care să elimine virusul din apele contaminate nu a fost raportată până în prezent. Existența virusurilor plantelor în mediile acvatice a fost descrisă de mulți ani cu preocuparea principală că apa contaminată ar putea servi drept inocul pentru inițierea unei infecții virale secundare, exacerbând problemele bolii.
Instalațiile de producție agricolă, cum ar fi fermele hidroponice pe scară largă, echipate cu sisteme de fertirigare cu reciclare închisă, ajută la acumularea agenților patogeni transmiși prin apă. Studiile anterioare au arătat că unele virusuri cu transmisie ridicată, cum ar fi virusul mozaicului roșiilor (ToMV) și virusul mozaicului verde al castraveților (CGMMV) s-ar putea răspândi cu ușurință de la o singură plantă infectată la întregul sistem hidroponic din sere.
 
Ozonul (O3) este un oxidant foarte reactiv care a fost utilizat pe scară largă ca agent antimicrobian în industria alimentară, domeniul stomatologic și medical și în dezinfecția apelor uzate. Ca proces antimicrobian flexibil, tratamentul cu ozon are un efect cu spectru larg asupra diverșilor agenți patogeni virali inclusiv.
Ozonul generat de plasmă rece a câștigat o atenție din ce în ce mai mare datorită eficienței sale în inactivarea microorganismelor virale și a altor microorganisme patogene, fiind foarte promițătoare ca o nouă abordare de dezinfectare împotriva unui spectru larg de agenți patogeni care contaminează soluții apoase. Mai exact, în ceea ce privește gestionarea virusurilor plantelor, o altă echipă a aplicat cu succes un tratament al apei folosind plasmă atmosferică rece pentru a inactiva virusul Y al cartofului (PVY).
 
ToBRFV a devenit cel mai îngrijorător agent patogen al plantelor care amenință producția globală de tomate în ultimii ani, transmisibilitatea sa mecanică ridicată și caracteristicile transmise de semințe fiind forțele motrice din spatele extinderii sale rapide la nivel mondial.
În afară de căile de transmitere cunoscute, în studiul prezentat s-a dovedit transmiterea prin apă a virusului, adăugând un nou element epidemiologiei sale. Deși sunt necesare studii suplimentare pentru a evalua amănunțit transmiterea ToBRFV mediată de apă (pentru a răspunde întrebărilor dacă apa infectată cu virus este cea care cauzează în mod direct focare), faptul că soluțiile nutritive contaminate cu ToBRFV și apa de irigare ar putea infecta plantele sănătoase prin rădăcinile lor prezintă un un nou semnal de alarmă pentru cultivatorii de legume, mai ales pentru serele hidroponice, deoarece focarele de virus continuă să apară chiar și când sunt implementate măsuri stricte de salubritate.
”Cu eficacitatea dovedită a tratamentului cu ozon în dezinfectarea ToBRFV în soluția nutritivă raportată în acest studiu, suntem cu un pas mai aproape de cucerirea acestui virus devastator prin reducerea la minimum a răspândirii sale în producția de tomate de seră.Lucrările viitoare vor trebui să confirme eficacitatea tratamentului cu ozon împotriva ToBRFV, precum și impactul acestuia asupra plantelor de tomate într-o seră hidroponică”, a fost concluzia cercetătorilor.

​Roxana Drăghici