Investigación de la U. Católica de Chile:

Un nuevo fungicida basado en quitosano revela promisorios resultados contra Botrytis cinerea

17 de julio de 2023

Experimento sobre bayas de uva comparó el desempeño de siete biofungicidas disponibles en el mercado y una nueva formulación basada en esta sustancia obtenida del caparazón de crustáceos para combatir las enfermedades causadas por el hongo Botrytis cinerea. Este último redujo de manera notoria el crecimiento del patógeno.

Felipe Aldunate M.

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La dura superficie que recubre el cuerpo de camarones y cangrejos puede resultar en un gran aliado contra Botrytis cinerea.  Este es el complicado hongo que causa la enfermedad conocida como moho gris, o Podredumbre de Racimo, y que afecta principalmente a la uva.

Así lo demostró un estudio recientemente publicado por investigadores de la Universidad Católica de Chile. Ellos compararon los resultados de un nuevo fungicida basado en quitosano, frente a otros siete biofungicidas para el control de esta enfermedad, con promisorios resultados.

El quitosano es una sustancia que se obtiene de la quitina. Este es un material duro y resistente que forma parte del exoesqueleto o caparazón de crustáceos e insectos.

Los autores señalan que se ha demostrado que el quitosano (CH) tiene propiedades antifúngicas, antibacterianas y antivirales. Por ello, es un candidato prometedor para su uso en el control de enfermedades de las plantas. Además, el CH puede inducir mecanismos de defensa de las plantas, como la producción de fitoalexinas y proteínas relacionadas con la patogénesis.

Los residuos de camarones son una importante fuente de quitosano, el cual ha demostrado tener propiedades antifúngicas, antibacterianas y antivirales.
Los residuos de camarones son una importante fuente de quitosano, el cual ha demostrado tener propiedades antifúngicas, antibacterianas y antivirales.

“El polímero natural CH es un polisacárido lineal de glucosamina y unidades de N-acetilglucosamina, obtenido por desacetilación de la quitina, que es un componente importante del exoesqueleto de crustáceos e insectos”, señalan los autores. El equipo, conformado por Mario Herrera-Défaz, Denis Fuentealba, Luciano Dibona-Villanueva, Daniel Schwantes, Belén Jiménez, Brenda Ipinza, Bernardo Latorre, Héctor Valdés-Gómez y Marc Fermaud, elaboraron un fungicida basado en quitosano y riboflavina (CH-RF). Para hacerlo, sometieron quitosano disponible comercialmente a una hidrólisis asistida por sal y microondas para reducir su peso molecular y aumentar su solubilidad en agua. El grado de desacetilación del quitosano hidrolizado fue del 86%. El conjugado se sintetizó en tres pasos. Los dos primeros fueron la tiolación del quitosano y la síntesis del aducto riboflavina-poli (anhídrido maleico-alt-1-octadeceno) (RF-PMPI). El tercero, fue la conjugación de estos dos productos para producir el conjugado químico CH-RF.

El experimento para evaluar los biofungicidas, incluyendo al nuevo fungicida a base de quitosano, se hizo utilizando biotest con bayas de vid.

Para ello, fueron inoculadas bayas de vid de la variedad Chardonnay con Botrytis cinerea y luego tratándolas con los biofungicidas. Se evaluó el grado de control del patógeno midiendo la incidencia y gravedad de la enfermedad. También se probaron los efectos in vitro de dos concentraciones de la molécula CH-RF sobre el crecimiento radial de B. cinerea.

Los autores evaluaron la eficacia de siete biofungicidas registrados en Chile para la prevención y tratamiento de la Podredumbre de Racimo de Botrytis (BBR). Los biofungicidas probados fueron Trichoderma spp., Aureobasidium pullulans, Melaleuca alternifolia, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus pumilus y Bacillus velezensis.

El experimento mostró que dos biofungicidas, A. pullulans y aceite de M. alternifolia, fueron altamente efectivos en el control de B. cinerea en las bayas de vid. La nueva formulación experimental CH-RF también mostró resultados prometedores en la reducción del crecimiento micelial de B. cinerea.

LOS RESULTADOS DEL NUEVO FUNGICIDA A BASE DE QUITOSANO

Se probaron los efectos in vitro de dos concentraciones de la molécula CH-RF sobre el crecimiento radial de B. cinerea, y los resultados mostraron que ambas concentraciones inhibieron significativamente el crecimiento de B. cinerea. El diámetro de la colonia más grande se observó en el grupo de control, mientras que el más pequeño se obtuvo con la concentración de CH-RF de 0,7% p/v. Las concentraciones de 0,5% p/v y 0,7% p/v redujeron el crecimiento del patógeno en un 84,5% y un 91,4%, respectivamente.

“La nueva formulación experimental CH-RF constituye una alternativa prometedora para el control de B. cinerea y sienta las bases para investigaciones futuras”, dicen los autores.

En su investigación señalan además que se evidenció una alta variabilidad en la eficacia de los biofungicidas disponibles comercialmente en Chile para controlar la Podredumbre de Racimo de Botrytis (BBR) en las vides, la cual puede puede verse afectada por varios factores, como la etapa de crecimiento de las vides, las condiciones climáticas y la presión de la enfermedad. Los autores sugieren que un objetivo clave en el desarrollo e implementación de productos de control biológico “es mejorar la capacidad del agente de control para sobrevivir y controlar con éxito la enfermedad en una amplia variedad de condiciones y con mínima variabilidad”.

LAS CARACTERÍSTICAS DEL HONGO

Botrytis cinerea Pers. es un hongo polífago que causa la Podredumbre de Racimo de Botrytis (PRB) en uvas (Vitis vinifera L.). El patógeno puede sobrevivir saprofíticamente en plantas muertas y/o restos vegetales y producir estructuras invernales latentes, notablemente esclerocios. La PRB es responsable de considerables pérdidas económicas en muchos cultivos, incluyendo uvas, tanto en condiciones de campo como de almacenamiento. Específicamente en uvas de vino, la enfermedad puede resultar en una disminución del rendimiento y una reducción en la calidad del vino.

El control de la PRB se basa principalmente en el uso ocasional y/o más regular de fungicidas sintéticos según el manejo del viñedo y el sistema de producción (orgánico, biodinámico, convencional, uvas de vino y de mesa); sin embargo, se ha observado el desarrollo de poblaciones resistentes en viñedos de todo el mundo. Además, la alta frecuencia de aplicaciones de fungicidas sintéticos podría causar graves problemas para la salud humana y/o el medio ambiente.

En el cultivo de la vid, varias prácticas pueden influir directa o indirectamente en el desarrollo de la enfermedad, al modificar tanto los mecanismos de defensa de la baya como el microclima de la vid. Algunas prácticas agronómicas reducen significativamente la enfermedad, como evitar la aplicación excesiva de nitrógeno y agua, la eliminación de hojas alrededor de la zona de racimos y el aclareo de las bayas. Además, el control biológico mediante el uso de productos basados en microorganismos o compuestos naturales se considera una opción atractiva y sostenible.

 

 

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