Evaluación de extractos vegetales para manejo de hongos patógenos en banano y fresa almacenados
Evaluation of vegetable extracts for control of the pathogenic fungi in banana and strawberry in post harvest storage
Angélica López, Mónica Vélez,1 Manuel S. Sánchez O., Carmen R. Bonilla C.,2 Pablo I. Gallo3
4 Ing. Agroind. Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira.
2 Profesores Asociados Universidad Nacional de Colombia Sede-Palmira. crbonillac@palmira.unal.edu.co y mssanchezo@unal.palmira.edu.co
3 Ing. Agr. Laboratorio de Microbiología Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira.
RESUMEN
En la Universidad Nacional de Colombia -Sede Palmira, se obtuvieron extractos etanólicos (1.000 ml), macerados (100 g) de llantén (Plantago major L), ruda (Ruta graveolens L), pronto alivio [Lippia alba (Mill) NE BROS] y helecho marranero [Pteridium aquilinum (Kaulf) Maxon]. Para la evaluación del control de C. musae y B. cinerea se utilizaron dieciséis tratamientos (cuatro extractos de plantas, dos medios de extracción, dos diluciones y tres repeticiones).Se adicionaron tres testigos: absoluto (PDA); solvente (PDA + etanol o agua); y químico (PDA + fungicida químico). Las diluciones se realizaron con el solvente de obtención del extracto. La evaluación in vivo se realizó con extractos etanólicos diluidos al 25%. El solvente etanólico disminuyó el desarrollo de los hongos en 68%. Los frutos donde se aplicó el extracto de ruda y pronto alivio presentaron mayor incidencia y grado de severidad.
Palabras claves: Plantago major; Ruta graveolens; Lippia alba; Pteridium aquilinum; Colletotrichum musae; Botrytis cinérea; Manejo poscosecha.
SUMMARY
This study was carried out get knowledge about fungicidal properties of vegetable extracts to the control of the pathogenyc fungi (Colletotrichum musae and Botrytis cinerea) in banana (Musa sapientum) and strawberry (Fragaria sp) during the pos harvest storage, at the National University of Colombia headquarters in Palmira. Ethanolics extracts of the following vegetable species were evaluated: Plantago major L, Ruta graveolens L, Lippia alba (Mill) NE BROS), Pteridium aquilinum (Kaulf) Maxon. The extracts were obtained by the percolation method starting from the macerated material (100 g) and 1000 ml of solvent. The fungi was isolated from the strawberry (Fragaria sp) affected by B. cinerea and banana Gross mitchel affected by C. musae. To evaluate the control of the fungi C. musae and B. cinerea sixteen treatments were used (four extracts of plants, two extraction media, two dilutions and three repetitions). Three control treatments were added: absolute (PDA); solvent (PDA + ethanol or water); and chemical (PDA + chemical fungicide). The dilutions were prepared with the solvent used to obtain the extract. The evaluation in vitro was maid with ethanolics extracts diluted at 25%, because these presented the best results in the previous tests. The results indicate that the ethanolic solvent decreased the development of the fungi in 68%. The fruits in which the etanolic extract of ruda and pronto alivio was applied presented bigger incidence and grade of severity.
Keys words: Vegetable extract; patogenic fungi; Colletotrichum musae; Botrytis cinérea; post harvest
INTRODUCCIÓN
En Colombia se producen 124.887 toneladas de banano (Musa sapietum) en 12.026 hectáreas (Belalcazar, 1991) de los departamentos de Antioquía, Santander, Boyacá, Cundinamarca, Caldas, Quindío, Risaralda, Valle, Tolima, Meta, Huila y Cauca (Ovalle, 1998). La fresa se cultiva ampliamente en el país y se considera la Sierra Nevada como zona potencial, por la cercanía a puertos para su exportación (Jaramillo y Lobo, 1989). La antracnosis del banano (Colletotrichum musae) y la cenicilla de la fresa (Botrytis cinerea) constituyen dos enfermedades poscosecha muy importantes. En el caso de la fresa las pérdidas alcanzan 20%, mientras que en banano llegan al 15% (Carulla, 1990). El manejo inadecuado en poscosecha afecta la economía de los productores, comercializadores y consumidores. Asimismo, la presión social ha incentivado el uso de sustancias naturales para el control de plagas y enfermedades en vegetales, a tal punto que muchos productos de exportación deben adecuarse a las condiciones de cultivo orgánico (Aquino y Stauffer, 2000). Por tanto, es necesario avanzar en la investigación del potencial de nuestra flora para el desarrollo de nuevos subproductos con poder fungicida en poscosecha de frutas y hortalizas.
La investigación tuvo como objetivo general contribuir al conocimiento de las propiedades fungicidas de extractos vegetales para el control de Colletotrichum musae y Botrytis cinerea en banano (Musa sapientum) y fresa (Fragaria sp) durante el almacenamiento poscosecha. Los objetivos específicos fueron:
MATERIALES Y MÉTODOS
En el trabajo, que se realizó en la Universidad Nacional de Colombia -Sede Palmira se emplearon cuatro especies: llantén (Plantago major L), ruda (Ruta graveolens L), pronto alivio [Lippia alba (Mill) NE BROS], helecho marranero [Pteridium aquilinum (Kaulf) Maxon]. Tres especies se sembraron en el Centro Experimental de la Universidad Nacional de Colombia -Sede Palmira (CEUNP), y el helecho marranero se recolectó en el municipio de Yumbo (Valle del Cauca).
El follaje se secó a la sombra y se expuso durante cinco días en condiciones ambientales y a tempera-tura que no excediera los 40°C para no alterar el contenido químico de la planta. El follaje seco se molió en un molino de cuchillas. Se maceró durante dos horas; humedeciendo 100g de la muestra con 300 ml de sol-vente (etanol o agua). Los extractos se obtuvieron mediante el método de percolación a partir del material macerado y 1.000 ml del solvente. Para obtener mayor cantidad de principios activos se recirculó el extracto. Posteriormente se sometió al rotoevaporador con el objetivo de disminuir el exceso de solvente y obtener un extracto más puro. Alos extractos obtenidos se les realizaron pruebas fitoquímicas para determinar metabolitos secundarios.
Los hongos se aislaron de fresa (Fragaria sp) afectada por Botrytis cinerea y banano Gross mitchel afectados por Colletotrichum musae), las muestras se recolectaron de cultivos establecidos en el corregimiento de Tenerife, municipio de El Cerrito, y en el corregimiento Rozo, municipio de Palmira, respectivamente. La siembra del material se realizó en PDA con ácido láctico al 25% yse incubó a una temperatura de 25°C (C. musae) o 15°C. B. cinerea.
Para el reconocimiento de las colonias fungosas se montaron placas con azul de algodón, por el método de impronta, a partir del crecimiento micelial y se observaron al microscopio en 40x teniendo como apo-yo las claves de Barnett (1972) y Pardo (1995). Una muestra de los cultivos puros se sembró en PDA inclinado y se refrigeró a 8 a 10 °C.
Evaluación in vitro de los extractos vegetales para el control de los hongos aislados
Para la evaluación del control se utilizaron dieciséis tratamientos (cuatro extractos de plantas, dos me-dios de extracción, dos diluciones, tres testigos y tres repeticiones). Los testigos fueron: absoluto (PDA); solvente (PDA + etanol o agua); y químico (PDA + fungicida químico). Las diluciones se realizaron con el solvente de obtención del extracto.
La efectividad en el control se evaluó mediante la medición diaria del crecimiento circular del hongo, hasta que el testigo absoluto cubrió totalmente la superficie del medio. Se comparó cada tratamiento con el testigo absoluto, y a los diez días, cuando el hongo logró su esporulación total, se determinó la concentración de conidias por cm3, mediante recuento en la cámara de Neuwaver.
Análisis de la información
Evaluación in vivo de la capacidad de control de los extractos vegetales en frutas almacenadas poscosecha.
La evaluación in vivo se realizó con extractos etanólicos al 25%. La unidad experimental fue de seis frutos (banano y fresa) por tratamiento. Se tuvieron en cuenta tres testigos: absoluto (fruto), solvente (fruto + etanol) y químico (fruto + hongo + fungicida químico); el fungicida químico fue benomil para el banano y dichlofluanid para la fresa, con tres repeticiones cada tratamiento.
Previa a la inoculación se realizó una desinfección con hipoclorito de sodio al 1%, más un lavado con agua destilada estéril. El inóculo se aplicó por el método de aspersión de manera uniforme. Acada fruto se le aplicaron 5 ml del extracto. Los frutos tratados se almacenaron en cámaras húmedas. El procedimiento se realizó en la cámara de flujo laminar. El seguimiento se realizó cada 24 horas, para registrar la presencia del hongo, síntomas de la enfermedad y otros cambios en los frutos.
Las variables medidas fueron:
Severidad: mediante una escala de uno (fruto sano) a cinco (≥10% del fruto afectado):
Se empleó un diseño completamente al azar y la información obtenida en las fases in vitro e in vivo se sometiron a análisis estadístico mediante el programa S.A.S. (Statistical Análisis System). Dentro de este se realizaron pruebas de Duncan y Anova.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Efecto de los extractos en el crecimiento radial y desarrollo de conidias de los hongos Colletotrichum musae y Botrytis cinerea
El crecimiento de los hongos presentó diferencias significativas respecto al tipo de solvente utilizado en los extractos. El etanol disminuyó en 68% el desarrollo de los hongos. El testigo químico controló el crecimiento de C. musae y B. cinerea 63% y 67% respectivamente. El extracto acuoso de llantén inhibió más el crecimiento radial de C. musae y B.cinerea, pero favoreció la esporulación (Tabla 1).
El extracto acuoso de pronto alivio al 25% redujo en 15% el crecimiento de C. musae, mientras que la dilución al 50% no presentó diferencia alguna frente a este testigo. Las diluciones del 25% y 50% inhibieron el crecimiento de B. cinerea en 2% y 4% respectivamente; inclusive se observó aumento de conidias (Tabla 2).
El extracto acuoso de helecho marranero no mostró cambios en B. cinerea, pero estimuló el crecimiento micelial de C. musae; el desarrollo de conidias se incrementó en C. musae (Tabla 3).
El extracto acuoso de ruda no presentó diferencia significativa en el crecimiento radial. El número de conidias en dilución del 50% aumentó en C. musae; en B. cinerea las diluciones del 25% y 50% disminuyeron el desarrollo de conidias en 4% y 5% respectivamente (Tabla 4).
Los extractos etanólicos inhibieron más el crecimiento de C. musae y B. cinerea que los extractos acuosos, fungicidas químicos y testigos absolutos; sin embargo, presentaron resultados similares a los obtenidos con el etanol, solvente que interfiere en la función de la membrana celular, en los procesos de transporte y metabolismo energético (Iañez, 1998).
Incidencia y severidad de patógenos en los extractos etanólicos aplicados al banano (Musa sapientum)
Con extracto etanólico de llantén, en cámara hú-meda se presentó mayor incidencia y severidad en elfruto en relación con el testigo absoluto. La contradic-ción aparente entre las pruebas (in vivo e in vitro) pue-de atribuirse a los medios y condiciones donde se usóel extracto etanólico. En la prueba in vitro el etanolestá en contacto con una solución acuosa, PDA; mien-tras que en la prueba in vivo el etanol se aplicó sobre elfruto y se colocó en la cámara húmeda; es probable que las reacciones entre el etanol y los metabolitos se-cundarios de la planta originen compuestos químicosque, además de la acumulación de CO2, tengan la ca-pacidad de actuar como madurantes en banano; estoexplica la rápida “maduración” (ablandamiento) y elacelerado desarrollo de la enfermedad en los frutos.
Los frutos donde se aplicó el extracto etanólicode ruda y pronto alivio presentaron mayor incidencia ygrado de severidad en relación con el testigo absoluto, aunque al tercer día no presentaron síntomas de la enfermedad igualmente estos tratamientos generaronconsistencia blanda en el fruto.
El extracto de helecho marranero presentó la menorincidencia y severidad comparada con el testigo absoluto.Este tratamiento conservó el fruto en nivel aceptable durante más tiempo, ya que la enfermedad se manifestó alquinto día, dos días después que en el testigo absoluto. Lamaduración del fruto fue normal, lo que indica que el tra-tamiento no interfirió en la maduración y presentó ventajas frente a los otros extractos evaluados.
En el tratamiento químico (Benomyl) los primerossíntomas de la enfermedad se manifestaron al sexto día,cuando los frutos del testigo absoluto se encontraban enla fase de senescencia (degradación del fruto).En cámara húmeda el testigo etanólico no pre-sentó capacidad fúngica, ya que el etanol actuaba indi-vidualmente y le permitía volatilizarse fácilmente.
Incidencia y severidad de patógenos en los extractos etanólicos aplicados a fresa
Aunque el extracto etanólico de llantén presentó el mejor resultado comparado con el testigo absoluto, el control no fue satisfactorio (Tabla 6). La incidencia y la severidad en frutos tratados con el extracto etanólico de ruda fueron altas y los síntomas se presentaron al tercer día de haber inoculado el hongo; la enfermedad se desarrolló rápidamente y la calidad del fruto decayó notablemente.
El tratamiento con pronto alivio no controló la enfermedad. En los frutos donde se aplicó el extracto etanólico de helecho marranero disminuyó la incidencia y severidad de la cenicilla, y aunque no la combate totalmente ayuda a que el fruto no se deteriore tan rápidamente.
El tratamiento con el etanol no presentó diferencias significativas al compararlo con el testigo absoluto. Dichlofluanid no controló la enfermedad, aunque la incidencia y la severidad fueron menores que la del testigo absoluto.
Detección de metabolitos secundarios
Las pruebas fitoquímicas cualitativas de los extractos etanólicos (Tabla 7) y acuosos (Tabla 8) comprobaron la presencia de taninos que protegen la plan-ta contra el ataque de hongos y bacterias (Trease y Evans, 1986). Los flavonoides, que se presentaron en los extractos etanólicos y acuosos de ruda, pronto alivio y llantén, presentan actividad fungicida (Gross, 1985), propiedad que no se manifestó en las diluciones y hongos evaluados. Igualmente se determinó la presencia de saponinas en los extractos acuosos y etanólicos de helecho marranero y pronto alivio.
AGRADECIMIENTOS
Se contó con el apoyo académico y financiero del proyecto en plantas medicinales de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira.
BIBLIOGRAFÍA
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