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

Inglés. Abstract Introduction. Supply chain issues have increased the costs of raw material and reduced the availability of materials for the production of biological control agents. This can result in greater disease pressure and lower yields on farms. Objective. To determine the effect of different amounts of starch and the use of local ingredients in small- and large-scale fermentation processes for Trichoderma harzianum. Materials and methods. The study was conducted in San José, Costa Rica, between 2016 and 2018. Flask experiments were performed to investigate the reduction or elimination of starch in commercial fermentation media. Fermentation vessel trials were conducted to evaluate the effectiveness of an alternative local medium, which included three treatments: 1) commercial medium as a control, 2) 10 % molasses medium, and 3) 10 % molasses 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 resulted in uneven growth during fermentation. Molasses produced approximately half the CFU/mL compared to the commercial medium but exceeded the threshold of 107 CFU/mL used in studies for the biological control of plant pathogens. Results obtained in a commercial-scale fermenter were similar to those of pilot-scale fermentation. Conclusion. Reducing starch content in the commercial medium did not affect growth, but the absence of starch led to solid mycelium clumps. The use of a local molasses-based medium on a commercial scale feasible as long as the required viable spore count for field use is maintained.

Español; castellano. Resumen Introducción. Los problemas en la cadena de suministro aumentaron los costos de las materias primas y redujeron la disponibilidad de materiales para la producción de agentes de control biológico. Esto puede ejercer mayor presión de enfermedades y menores rendimientos en las granjas. 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. El estudio se ralizó en San José, Costa Rica, entre 2016 y 2018. Se realizaron ensayos en matraces para investigar la reducción o eliminación de almidón en medios de fermentación comerciales. Se llevaron a cabo ensayos en recipientes de fermentación para evaluar la efectividad de un medio local alternativo, que incluyó tres tratamientos: 1) medio comercial como control, 2) melaza al 10 % y 3) melaza al 10 % con 0,5 % de extracto de levadura. Se realizaron recuentos de esporas viables para determinar las unidades formadoras de colonias (UFC/mL). Resultados. La reducción de almidón al 10 % del medio original no tuvo impacto en las UFC/mL. Sin embargo, la ausencia de almidón resultó en un crecimiento desigual durante la fermentación. La melaza produjo aproximadamente la mitad de las UFC/mL en comparación con el medio comercial, pero superó el umbral de 107 UFC/mL utilizado en estudios 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 la ausencia de almidón provocó acumulaciones sólidas de micelio. El uso de un medio de melaza de origen local a escala comercial parece factible mientras se mantenga un recuento de esporas viables requeridas para su uso en el campo.