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BIOAGRO S.A. María Auxiliadora 721 San Miguel Santiago- Chile Tel 56.2.552-8300 Fax: 56.2.552-8931 E-Mail [email protected] ANTECEDENTES TECNICOS DE BIOREND Inducción de resistencia en plantas a enfermedades, insectos, nemátodos y al stress a través de una formulación de Quitosano. Introducción El ataque de hongos, bacterias, virus, insectos y nemátodos a plantas cultivadas representa una pérdida anual superior al 37% de la producción total, y el combate a través de métodos químicos y genéticos (mejoramiento varietal), tiene algunas limitaciones importantes, las que se han expresado en alteraciones del medio ambiente, fenómenos de resistencia, mutaciones peligrosas, efecto en depredadores naturales, poca efectividad y selectividad, estrecha cobertura e intensa relación entre organismos, genotipos, estructura química y resistencia esperada. En vista de lo anterior se ha venido tratando de inducir en las plantas mecanismos de defensa propios, aprovechando algunas alternativas existentes. Una de las mejores alternativas de resistencia natural a patógenos y stress lo constituye la pared celular de los vegetales, conformada, entre otros elementos, por lignina, taninos, fenoles y celulosa, todos los cuales inhiben la penetración de patógenos a su interior cuando están fortalecidos. La activación de ciertos genes de defensa de las plantas frente a ataques externos es una opción que se ha explorado consistentemente, provocando cambios físicos y bioquímicos en las plantas huéspedes, haciéndolas más resistentes a ataques microbianos. Entre los cambios físicos de la pared celular más deseados para lograr esta defensa, se encuentran los que directamente afectan la acumulación de glicoproteinas ricas en hidroxiprolina ( 1,2), la lignificación y suberización (3,4), la sedimentación calosa (5,6), y la acumulación de compuestos fenólicos (7,8). A continuación tenemos ejemplos de ensayos respecto a lo explicado anteriormente: Formación de Calosa Elicitada por Quitosano H.Kauss, W. Jeblick, A.Domard. Universitat Kaiserlautern Fachbereich Biologie y Universite Claude Bernard, Laboratoire des materiaux plastiques et des biomateriaux. Planta(1989) Vol 178, Pag 385-392 Esta investigación evalúa las formaciones de calosas elicitadas en cultivos de células y protoplasma de Catharanthus roseus. Se encontró que los oligomeros de Quitosano producen una baja formación de calosa, la que aumenta grandemente con el Quitosano normal(Poli d Glucosamina) y con su grado de polimerizacion, alcanzando su máximo para Quitosanos de peso molecular cercano a 1 millón de Dalton y Desacetilizacion alta.

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BIOAGRO S.A. María Auxiliadora 721 San Miguel Santiago- Chile Tel 56.2.552-8300 Fax: 56.2.552-8931 E-Mail [email protected]

ANTECEDENTES TECNICOS DE BIOREND

Inducción de resistencia en plantas a

enfermedades, insectos, nemátodos y al stress a través de una

formulación de Quitosano.

Introducción

El ataque de hongos, bacterias, virus, insectos y nemátodos a plantas cultivadas

representa una pérdida anual superior al 37% de la producción total, y el combate a través

de métodos químicos y genéticos (mejoramiento varietal), tiene algunas limitaciones

importantes, las que se han expresado en alteraciones del medio ambiente, fenómenos de

resistencia, mutaciones peligrosas, efecto en depredadores naturales, poca efectividad y

selectividad, estrecha cobertura e intensa relación entre organismos, genotipos, estructura

química y resistencia esperada. En vista de lo anterior se ha venido tratando de inducir en

las plantas mecanismos de defensa propios, aprovechando algunas alternativas existentes.

Una de las mejores alternativas de resistencia natural a patógenos y stress lo constituye la

pared celular de los vegetales, conformada, entre otros elementos, por lignina, taninos,

fenoles y celulosa, todos los cuales inhiben la penetración de patógenos a su interior

cuando están fortalecidos. La activación de ciertos genes de defensa de las plantas frente a

ataques externos es una opción que se ha explorado consistentemente, provocando cambios

físicos y bioquímicos en las plantas huéspedes, haciéndolas más resistentes a ataques

microbianos.

Entre los cambios físicos de la pared celular más deseados para lograr esta defensa, se

encuentran los que directamente afectan la acumulación de glicoproteinas ricas en

hidroxiprolina ( 1111,2), la lignificación y suberización (3,4), la sedimentación calosa (5,6), y la

acumulación de compuestos fenólicos (7,8).

A continuación tenemos ejemplos de ensayos respecto a lo explicado anteriormente:

� Formación de Calosa Elicitada por Quitosano H.Kauss, W. Jeblick, A.Domard. Universitat Kaiserlautern Fachbereich Biologie y Universite Claude

Bernard, Laboratoire des materiaux plastiques et des biomateriaux. Planta(1989) Vol 178, Pag 385-392

Esta investigación evalúa las formaciones de calosas elicitadas en cultivos de células y

protoplasma de Catharanthus roseus. Se encontró que los oligomeros de Quitosano

producen una baja formación de calosa, la que aumenta grandemente con el Quitosano

normal(Poli d Glucosamina) y con su grado de polimerizacion, alcanzando su máximo

para Quitosanos de peso molecular cercano a 1 millón de Dalton y Desacetilizacion alta.

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� Elicitación de cinamil-hidrogenasa en la lignificacion de hojas de trigo H.J.Mitchell, J.L.Hall, M.S.Barber. American Society of Plant Physiologists. Febrero 1994 Pag 551-556

Se estudio la inducción de Cinamil-hidrogenasa en relación a su papel en la regulación de

la composición de lignina inducida en los márgenes de las heridas de las hojas de trigo. El

tratamiento de estas heridas se efectúo con un Quitosano hidrolizado, parcialmente

desacetilizado, el cual elicitó la lignificaron en los márgenes de las heridas y produjo un

aumento significativo en la actividad de phenylalanine ammonia-lyase, peroxidase y

cinamil hidrogenasa. El aumento mas destacado ocurrió con la actividad de la Cinamil-

hidrogenasa, que aumento a valores aproximadamente 10 veces respecto del Testigo. Los

resultados mostraron que la inducción del Cinamil-hidrogenasa en los tejidos lignificantes

del trigo es predominantemente atribuible a los aumentos altamente localizados de esta en

los bordes de las heridas.

Algunos de los principales cambios bioquímicos en la pared celular, relacionados con

resistencias, son aquellos referidos a la biosíntesis y acumulación de fitoalexinas,

compuestos que no se presentan en las plantas sanas y que son tóxicos para bacterias y

hongos (9 - 12), la acumulación de inhibidores de proteinasas (9,13,14), y la liberación de

generadores oligosacáridos de origen vegetal (15). Además, las plantas acumulan una nueva

clase de proteínas denominadas “ proteínas patógenamente relacionadas” o proteínas PR,

en respuesta a los ataques de agentes patógenos (16 - 19).

Resistencia a Patógenos Por Quitinasa

Una de las proteínas relacionadas con resistencia a patógenos que más se ha estudiado, son

las enzimas líticas de Quitinasa, que juegan un importante y crítico papel en la defensa de

las plantas en contra de ataques de organismos externos. La razón de esta resistencia

obedece a la capacidad que tienen estas enzimas de digerir quitina y gluconasa -3 ß-1,

ambos componentes básicos de la pared celular de varios agentes patógenos de importancia

agrícola ( 17 - 19). Como también la quitina y gluconasa forman parte del exoesqueleto de los

insectos (y de algunos nemátodos), estas mismas enzimas líticas tienen también un efecto

inductivo de resistencia de las plantas contra estos organismos.

Además del efecto directo de las enzimas mencionadas en la digestión de la pared celular de

los patógenos, los fragmentos glicosídicos liberados, debido a esta degradación, actúan

como generadores de la biosíntesis de metabolitos anti stress en el huésped (20). Por lo

tanto, la quitinasa y la gluconasa -3 ß-1, parecen participar en la identificación de huéspedes

durante el ataque de agentes patógenos (21 -22).

Las enzimas de quitinasa catalizan la hidrólisis de la quitina (23 -25), de las que se han

detectado tres tipos en las plantas.(26):

� Las quitinasas Clase I, son polipéptidos básicos y actúan como la quitina en las plantas,

presentando dos moléculas de lecitina con unión de quitina y un pequeño sector rico en

glicina (27).

� Las quitinasas Clase II, similares a la de Clase I, pero sin el sector rico en glicina.

3

� Las quitinasas Clase III, que incluyen las lizosimas (papaya, pepino, etc.), y no

contienen el sector rico en glicina y no tienen la unión de quitina (28,30).

Las propiedades antifungosas de las quitinasas vegetales han sido ampliamente demostradas

a través de varios bioensayos in vitro (31), demostrando esta propiedad en frejol a

concentraciones tan bajas como 2 microgramos. También, Mausch et al. (32) demostraron

que la combinación de quitina purificada inhibió a 15 de 18 hongos testeados. Además se

han determinado efectos similares con las quitinasas de la avena, maíz y trigo (33), del

chamico, tabaco y trigo (34) y de la goma arábica (35), las que inhibieron el desarrollo de

varios hongos.

Adicionalmente la incorporación de quitinasa del frejol purificada en el cultivo de

Rhizoctonia, origina zonas de inhibición próximas al punto de aplicación de la quitina (36).

Se descubrió que esta inhibición del crecimiento de los hongos aumentó mientras mayor fue

la concentración de quitina. La inhibición del crecimiento del hongo surge de la hidrólisis

con enzimas catalizadas de quitina recién formadas y ello resulta en la interrupción de los

ápices hifales del hongo (37). Un examen microscópico de las hifas del hongo Rhizoctonia

olani, al enfrentarlas con cierta dosis de quitina, mostró células líticas y abultadas,

retracción del plasmalema, disolución de la pared y filtraciones de protoplasma (38),

validando de esta manera el modo de acción de las quitinas descrito anteriormente. Estos

resultados permitirían concluir también que la quitinasa, por si sola, está lista para el ataque

de las hifas y presumiblemente ello es más efectivo, al estar presente en la periferia de las

células, causando la muerte de células de hifas de ciertos hongos.

Así como los estudios in vitro en las plantas superiores han demostrado las propiedades

antifungales de la quitina, recientes estudios, también in vitro, pero usando plantas

transgénicas, han entregado mayores antecedentes sobre el rol defensivo de este tipo de

compuestos en las plantas. Broglie & Broglie (39) demostraron que las plantas transgénicas

de tabaco con el gen de la quitinasa del frejol fueron resistentes al ataque del hongo

Rhizoctonia olani, que es un hongo del suelo sumamente patógeno y que produce la

descomposición de tallos y raíces provocando la caída de plantas o “dumping off” en

diferentes especies cultivadas de las familias de las leguminosas y solanáceas

especialmente. Las plantas de tabaco, con quitinasa originaria del frejol, presentaron un

superior crecimiento, raíces más vigorosas y menor daño causado por el hongo que las

plantas testigo. Asimismo, se encontro el mismo efecto positivo ante la presencia del hongo

Phytium, de características tanto o más patógenas que el anterior. Para un mejor

conocimiento se presenta a continuación ensayo efectuado por A. El Ghaoth.

� Efecto de la aplicación de Quitosano para controlar Pythium e Inducir reacciones de

Defensa en Pepinos Ahmed El Ghaouth, Joseph Arul, Jean Grenier, Nicole Benhamou, Aalin Asselin and Richard Belanger

USDA-ARS Appalachian Fruit Research Station, Kearneysville, WV, USA Departement de Science et

Tecnologie des aliments et Centre de Recherche, en Horticulture, Departement de Phytologie, Universite

Laval, Quebec , Canada, Publicado en The American Phytopathological Society en Marzo 1994, Vol 84,

Paginas 313-320

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Esta investigación fue efectuada haciendo crecer una planta de Pepino contaminada con

Pythium aphanidermatum en una solución con nutrientes a la cual se le agrego Quitosano.

Como resultado se logro controlar la putrefacción de las raíces y accionar una serie de

respuestas defensivas, incluyendo la inducción de barreras estructurales en los tejidos

radiculares y la estimulación de enzimas antifungicas(Chitinase, Chitosanase y B-1,3-

glucanase) tanto en las raíces como en las hojas, sin producir ningún efecto tóxico en las

plantas.

También se han detectado resultados similares en la variedad de raps (canola) Westar, cuyas

plantas transgénicas procedentes de un gen de frejol, se defendieron exitosamente de

ataques del hongo Rhizoctonia (39).

Un trabajo reciente, realizado por Melchers et al. (40), demostró que las plantas de tomate

con la incorporación del gen con quitinasa presentaron un aumento significativo de

resistencia frente al hongo Fusarium xysporum, causante de la caída de plantas en almácigo,

concluyéndose nuevamente que la quitinasa inhibe el crecimiento del hongo. Otros trabajos

más completos son los siguientes:

� Efecto de la aplicación de Quitosano para el Control de Fusarium en Tomate Nicole Benhamou and George Theriault. Departement de Phytologie, Faculte des Sciences de l’agriculture

et de l’alimentation, Universite Laval, Saint-Foy, Quebec, Canada

Publicado Physiological and Molecular Plant Pathology en 1992 Pag 33-52

Esta investigación fue efectuada aplicando Quitosano a plantas de Tomate en forma previa

a su inoculación con el patógeno radicular Fusarium oxysporum f. Sp. Radicis-Iycopersici.

La aplicación fue vía pulverización a las hojas y tratamiento vía Baño de raíces. En

ambos casos redujo en forma importante el numero de lesiones radiculares causadas por el

hongo y aumento drásticamente la formación de barreras físicas en tejidos infectados de

las raíces. Esta investigación demostró que el Quitosano protegio efectivamente a la planta

contra la pudrición del cuello y de la raíz. También indica que no solo es útil estimulando

el sistema general de defensa de las plantas sino también en reducir el efecto de los

patógenos predominantes del suelo tales como Fusarium. La protección contra el ataque

fungal a las raíces se pudo observar por mas de 6 días.

� Inducción de Resistencia Sistemica a pudrición de cuello y raíz por efectos de

Fusarium en plantas de Tomate cuyas semillas fueron tratadas con Quitosano N. Benhamou, P.J. Lafontaine and M. Nicole

Publicado en American Phytophatology 84, PAG 1432-1444, Septiembre 1994

Esta investigación fue efectuada revistiendo la semilla y tratando el sustrato con Quitosano

en forma previa a infestar con Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici. Se utilizo ya

sea una mezcla de Turba, Perlita y Vermiculita o placas petri con Agar. En ambos casos la

combinación del tratamiento de semilla y la enmienda al sustrato redujo significativamente

la incidencia de la enfermedad evaluada por la disminución en las lesiones de las raíces y

una apariencia mas sana del sistema radicular. El análisis de los tejidos de las raíces por

donde penetro el hongo revelaron que el tratamiento previo con Quitosano estuvo siempre

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asociado por las reacciones de defensa de la planta. En la epidermis, las células mostraron

típicos signos de necrosis caracterizada por una marcada desorganización del citoplasma.

El crecimiento de hongos fue reducido en el interior pero no estuvo restringido solo a esta

área de reacción. Aun mas, el patógeno fue detectado en la corteza. El análisis de los

tejidos de las raíces por donde penetro el hongo revelaron que el tratamiento previo con

Quitosano estuvo siempre asociado con las reacciones de defensa de la planta. En la

epidermis, las células mostraron típicos signos de necrosis caracterizada por una marcada

desorganización del citoplasma. El crecimiento de hongos fue reducido en el interior pero

no estuvo restringido solo a esta área de reacción. Aun mas, el patógeno fue detectado en

la corteza exterior en la cual su desarrollo fue frenado.

Estructura de los Genes que Codifican la Producción de Quitinasa.

El análisis de secuencias de nucleótidos de clones aislados de cADN indicó que al menos

dos de los genes de quitinasa (CH5A y CH5B) se transcriben en respuesta al tratamiento

con etileno (61). La expresión de estos genes, en plantas trangénicas de tabaco, se determinó

dependiente de la aplicación de etileno exógeno o de promotores de oligosacáridos.

El análisis de las deleciones promotoras de CH5B sugiere la presencia de una secuencia de

43 pares de bases que se encuentra precisamente entre los genes CH5A y CH5B, los que

pueden jugar un rol en la regulación transcripcional de la expresión génica inducida por la

fitohormona etileno.

Se ha estudiado además la inducción del gen CH5B (39,61) en respuesta al ataque de varios

hongos patógenos. Se estimó el patrón temporal y espacial de la expresión del gene CH5B

durante la infección fungal, usando ß - glucoronidasa como gen informante. Se constituyó

un gen quimérico fusionando un fragmento de 1 - 7 kb, que llevaba las secuencias

anteriores de CH5B, a la region codificante de ß - glucoronidasa , seguida por los signos de

termino del gen de síntesis de sintasa nopalina.

Se demostró que la expresión del gen CH5B está fuertemente inducida en respuesta al

ataque fungal.

Preutilización de las Propiedades de la Quitinasa.

Estudios realizados en los años 80 en la universidad de Washington (50,61) observaron el

incremento de la resistencia de Pisum ativum al ataque de Fusarium olani, como respuesta

a la aplicación exógena de quitina. La ampliación de esta investigación a otras especies

determinó que los polímeros hexosaminas de quitosano (un derivado natural de la quitina)

inhibían la germinación y el crecimiento de uresdosporas de Puccinia triiformis en trigo, y

que la acumulación de quitosano podía estar involucrada tanto en la detención del

crecimiento de las esporas como en la resistencia del huésped a la enfermedad (50).

Al aplicarse quitosano exógeno a semillas de numerosas especies anuales, se supuso

correctamente que este inducía una respuesta de defensa al ataque de un hongo que no

estaba presente, en forma de cambios bioquímicos, citogenéticos y estructurales, tales como

sistemas radiculares mayores, tallos más gruesos y acumulación de lignina.

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La aplicación de quitosano ha demostrado ser efectiva tanto para las raíces de las plantas

como para sus partes aéreas. Existen ensayos muy interesantes realizados por Ahmed El

Gaouth y otros respecto a estos últimos efectos.

� Efecto de la aplicación de Quitosano para controlar Botrytis en Pimentón Ahmed El Ghaouth, Joseph Arul, C.Wilson, Nicole Benhamou USDA-ARS Appalachian Fruit Research

Station, Kearneysville, WV, USA Departement de Science et Tecnologie des aliments et Centre de Recherche,

en Horticulture, Departement de Phytologie, Universite Laval, Quebec , Canada, Publicado en Physiological

and Molecular Plant Pathology en Junio 1994, Vol 44, Pag 417-432

Esta investigación fue efectuada tratando los cortes en los Pedúnculos de Pimentones con

una solución de Quitosano, para luego posteriormente infectarlos con esporas de Botrytis

cinerea. Como resultado se logro observar que en los frutos tratados con Quitosano no fue

visible la enfermedad hasta 7 días después de la inoculación, en cambio en el testigo la

enfermedad fue visible a las 24 horas. En la evaluación efectuada a los 14 días todos los

testigos estaban infectados, en cambio en los frutos tratados con Quitosano solo el 25% lo

estaba. Además cabe mencionar que dichas infecciones en los frutos no tratados era

generalizada, en cambio en los frutos tratados estaba restringida principalmente a

cavidades de los cortes y células epidermales rotas.

� Efecto de la aplicación de Quitosano in vitro a hongos patógenos Ahmed El Ghaouth, Joseph Arul, C.Wilson, Nicole Benhamou USDA-ARS Appalachian Fruit Research

Station, Kearneysville, WV, USA Departement de Science et Tecnologie des aliments et Centre de Recherche,

en Horticulture, Departement de Phytologie, Universite Laval, Quebec , Canada.

El efecto antifungico del Quitosano en el crecimiento in-vitro de hongos patógenos

comunes en frutillas post-cosecha fue estudiado por El Ghaouth et al. De acuerdo a este

estudio el Quitosano reduce apreciablemente el crecimiento radial de la botrytis cirenea y

del rhizopus stonolifer con un gran efecto en concentraciones altas. Estos autores

confirmaron posteriormente la importancia de la cantidad de los grupos de cargas

positivas a lo largo de la cadena del polímero, porque una baja actividad antifungica fue

observada usando el N. O. Carboxymetylquitosano en comparación con el Quitosano sólo.

Muchos otros cientificos han estudiado y patentado formas de aplicación de sales de

quitosano al suelo, semillas, raíces, etc. Entre ellos destacan Hadwiger, Freepons y los

laboratorios Bentech, ampliamente conocidos y autores de patentes al respecto.

Tambien consideramos trabajos como el de K. D. Kim y otros que estimamos interesante

conocer y los entregamos a continuación:

� Efectos de Compost y Enmiendas del suelo para el Control de Phytophthora Capsici K.D.Kim, S. Nemec, G.Musson. Crop Protection Kidlington, Oxford, U.K.

Elsevier Science Limited Publicado en Marzo de 1997 Vol 16, Paginas 165-172

Esta investigación evalúa los efectos de varios productos para el mejoramiento de suelos

plantados con Pimentón. Para ello se hicieron 3 Tests de Campo, a fin de comprobar la

eficacia de distintos productos naturales comúnmente utilizados para el Control de Hongos

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en especial Phytophthora Capsici que produce pudriciones en raíces y cuellos de las

Plantas. Se evaluaron 2 plantaciones en cada Test. Los resultados indicaron que el

Quitosano utilizado como enmienda redujo la incidencia de la Plaga y su severidad en

comparación con los Controles. Efecto de la aplicación de Quitosano para Inducir r esistencia contra enfermedades causadas por Phythophtora en frutillas H. Eikemo, A. Stensvand and A. M. Tronsmo Instituto de Investigación Agrícola, Centro de Protección para las Plantas, Kogskoleveien 7, N-1432 As, Noruega, 2003. Dos supuestos elicitores de resistencia a enfermedades (acibenzolar-S-methyl y quitosano) fueron estudiados por su efecto en la pudrición de la corona en frutillas producida por acción de Phythophtora cactorum. El efecto de ambos compuestos aumentó cuando el tiempo entre el tratamiento y la inoculación se amplió de 2 a 20 días. No hubo diferencias significativas entre ambos tratamientos cuando la concentración de acibenzolar-S-methyl se aumentó desde 10 a 1000 mg a.i./planta. La concentración más baja de quitosano estudiada de 10 a 50 mg. a.i./planta resultó más efectiva comparada con concentraciones mayores de 250 o 1000 mg a.i./planta. No hubo diferencia significativas en los tratamientos con fosetyl-Al, acibenzolar-S-methyl o quitosano, cuando se aplicaron de 5 a 15 días antes de la inoculación. Finalmente, se ensayó el efecto de acibenzola-S-methyl y quitosano contra Phythophtora cactorum y Phythophtora fragariae var.fragariae en placas Petri. Sólo el quitosano a concentraciones de 50 a 500 mgr a.i./ml tubo un efecto retardador del crecimiento en Phythophtora cactorum. Por otra parte ambos elicitores, a una concentración de 500 mgr a.i./ml, redujeron el crecimiento de Phythophtora fragariae var.fragariae. ACCION NEMOSTATICA El Quitosano se ha transformado en una importante herramienta para el Control de Nematodos Fitoparásitos ya sea como complemento a los Nematicidas Quimicos o como preventivo y protector de raices. Existen un sinnumero de trabajos que incluso muestran un efecto nematicida tales como los siguientes: Efecto Nematicida de la Quitina, en comparación con otros pesticidas, contra los nematodos fitoparásitos, Heterodera avenae y Tylenc hulus semipenetrans. Y.Spiegel, E. Cohn, y I.Chet. Journal of Nematology 21(3):419-422, 1989. La Sociedad de Nematologos, 1989. El efecto nematicida de la quitina , en relación a otros pesticidas, para control de los nematodos fitoparásitos Heterodera avenae y Tylenchulus semipenetrans . Plántulas de trigo, cultivadas en suelo, artificialmente o naturalmente infestadas con Heterodera avenae, fueron tratadas con 0.4% (w/w) de Quitina fabricado a partir de quitina de cáscara de crustáceos, con aldicarb (Temik 15G), y con ethylene dibromide (EDB 90EC). El Tratamiento con Quitina aumento significativamente la paja, espiga y peso promedio seco de granos del trigo de las plantas infectadas con nematodos respecto de los otros 2 tratamientos. En un experimento que cubría 2 temporadas consecutivas los 3 tratamientos redujeron el número de nematodos en el suelo en un 60%. En un experimento de una temporada, la Quitina redujo el número de nematodos en un 51%, y aldicarb or EDB redujeron en un 40%. Una reducción del 50 al 90% en la densidad de población de Tylenchulus Semipenetrans en las raíces de 2 cítricos patrones fue medida luego de aplicar 0.2% (w/w) de Quitina al suelo.

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Los Nematodos en la producción de semilla de papa Alberto González \ Javier Franco S. • Fasciculo 3.9 - 97 • 1 CENTRO INTERNACIONAL DE L A PAPA (CIP) El estiércol de ave (gallinaza) y vacuno constituyen la fuente de materia orgánica con mayores posibilidades para incrementar el rendimiento de los tubérculos de papa en cultivares susceptibles como «Revolución» y tolerantes como «Yungay», pero elevan la tasa de multiplicación del nematodo. En los cultivares resistentes como «María Huanca», las enmiendas orgánicas tienen poco efecto en la elevación de los rendimientos pero reducen la reproducción de G. pallida. El estiércol de gallina debe aplicarse antes o al momento de la siembra y como mínimo 10 t/ha. Normalmente la incorporación de enmiendas orgánicas al suelo y la descomposición de sus componentes contribuyen al buen desarrollo de la planta y en consecuencia a tolerar el ataque del nematodo. Asimismo, la enmienda orgánica contribuye a la producción de compuestos tóxicos y proporciona las condiciones adecuadas para el desarrollo de nematodos predatores y microorganismos que, de alguna forma, tienen un efecto biocontrolador sobre los nematodos. Algunas enmiendas como la quitina pueden facilitar el desarrollo de una microflora antagónica capaz de degradar estos polímeros y en c onsecuencia destruir la capa quitinolítica de los huevos de Meloidogyne, Globodera y Heterodera. Accion Bioquimica del Quitosano

Las células de una planta que existe en suelo contaminado tiene probabilidades de estar

sujetas a infecciones con bacterias patógenas, invasión de nematodos, y de ser comida por

insectos, las cuales resultan en desordenes en las funciones fisiológicas, falta de nutrición y

bajo crecimiento de la planta. Eventualmente, la planta se marchita o muere. Por otro lado,

los siguientes cuatro fenómenos o reacciones ocurren en una tierra activa a la cuál se aplica

Quitosano.

Primero, el Quitosano aplicado es hidrolizado por coexistencia con los microorganismos, y

se degrada a moléculas de peso molecular bajo, oligosacaridos de agua soluble de

quitosanos , que se introducen en las células de la planta para promover la transcripción del

ADN a RNA. Este es el primer fenómeno.

Como resultado de este primer fenómeno, las células de la planta realizan vigorosamente la

síntesis de la proteína, que a su vez promueve la biosíntesis de enzimas tal como

quitosanasa y quitinasa, y substancias antibacteriales tal como phytoalexinas. Esto es el

segundo fenómeno.

Entonces, estas enzimas disuelven o desintegran las células o descomponen las paredes de

las células de las bacterias patógenas, y las phytoalexinas, oligosacaridos de Quitosano y

otras substancias entran a las células de las bacterias patógenas para prevenir la

transcripción del ADN a RNA y la proliferación de las bacterias patógenas. Esto es el tercer

fenómeno.

Como resultado del tercer fenómeno, en otras palabras, disolver o desintegrar por medio de

lisinas las paredes de la células de las bacterias patógenas, allí se forman nuevamente

oligosacaridos de quitosano, cuya función es promover la activación de las células de la

planta. El oligosacarido de Quitosano y varias enzimas se supone atacan nematodos para

prevenir su crecimiento. Esto es el cuarto fenómeno.

9

Mientras la serie de reacciones descritas anteriormente ocurren con la presencia de

quitosano, que es el iniciador, el papel mayor para permitir estas reacciones está dado por la

coexistencia de microorganismos en la tierra, que cooperan uno con el otro para

descomponer quitosano en oligosacaridos de quitosano.

Sin la presencia de estos microorganismos la presencia de Quitosano tiene un efecto

mínimo o nulo.

(Referencia: Matsuda et al. Patent USA 5.139.949 1992)

CARACTERISTICAS DE LA QUITINA UTILIZADA PARA LA FAB RICACION DE LOS PRODUCTOS BIOREND La molécula de quitosano es una larga cadena (polím ero) de unidades de azúcar constituida por dos tipos de monómeros difer entes: la glucosamina y la N-acetilglucosamina.

Una de las propiedades funcionales más dependientes del peso molecular promedio del

quitosano es la bioactividad frente a hongos. (Agulló et al., 2004)

Por lo tanto, el quitosano ejerce un eficaz efecto fungicida y bactericida sobre una

importante cantidad de microorganismos patógenos para las plantas.

La quitina y el quitosano activan genes en plantas para que se defiendan sobre a

organismos patógenos. Además, el quitosano inhibe la síntesis de RNA de algunos hongos

patógenos, impidiendo que estos se reproduzcan. (Hadwiger et al., 1986) Por lo tanto esta

familia de biopolímeros ejercen un efecto similar al de:

una vacuna para las plantas, predisponiéndolas a defenderse de agresores externos

produciendo quitinasas (efecto bioestimulante).

Un fungicida, impidiendo el crecimiento y proliferación de hongos patógenos para las

plantas.

Se ha comprobado que el grado de desacetilación (GD) influye sobre la

biodegradabilidad del quitosano. (Chatelet et al., 2001)

Por lo tanto, un quitosano de bajo grado de desacetilación ofrece un mayor efecto residual en el tiempo sobre raíces y tallos.

El contenido proteicos de plantas se ha visto fuertemente favorecido por la presencia de

quitosano en el terreno de cultivo. (WO 89/07395)

Usado en una proporción del 0,1% como suplemento de suelo permitió una buena

modulación y fijación de nitrógeno después de la etapa e crecimiento.

La fuente de la que se obtiene la quitina y posteri ormente el quitosano tiene influencia en la facilidad para desacetilar la quit ina y en el tamaño del biopolímero(Chatelet et al., 2001) Es así que las quitinas desacetiladas obtenidas de las caparazones de Centolla y Centollón en las aguas australes de Chil e tienen un peso

10

molecular medio y bajo, lo que facilita su solubili zación como un quitosano de bajo porcentaje de desacetilación.

Estas quitina desacetiladas proveniente de la región más austral de Chile a partir de caparazones de Centolla y Centollón: Al poseer un peso molecular medio de 5 mil daltons favorece su rápida solubilización en forma natural como si se tratara de un quitosano altamente desacetilado, conservando las ventajas de la quitin a como estimulante de las defensas de las pantas. Al provenir de fuentes de las aguas más puras del m undo, libres de metales pesados, pesticidas y contaminantes , nuestras quitinas desacetiladas no aportan estos contaminantes a las plantas permitien do el cultivo de productos orgánicos. El uso de quitina y quitosanos en el recubrimiento de semillas mejora su germinación y

produce altos rendimientos en la cosecha (Hadwinger et al., 1984)

Es posible conseguir una excelente preservación de frutos, cuando soluciones de quitosano

son aplicadas sobre éstos en la etapa previa a su maduración.(Kungsuwan, et al., 1996)

El quitosano interfiere en la generación de lesiones inducidas por infecciones virales en

plantas, actuando como un inhibidor viral (Struszczyk, 1989)

Usando soluciones de 0,1% sobre hojas de Plaseolus vulgaris, se logró reducir casi 100%

de lesiones al inocularse posteriormente el virus del mosaico de alfalfa.

Biorend

Durante los últimos 15 años la empresa Bioagro S.A. ha estado dedicada al desarrollo de

varias formulaciones de quitosano, denominadas Biorend, en que utiliza exclusivamente

Quitina de Centolla y Centollon de la Zona mas Austral del mundo, que lo hacen un

producto Unico y mas efectivo, que cuando se aplican a la semilla, raíces, tallos y hojas

producen un aumento significativo en la resistencia a ataques de los hongos descritos, así

como también a todos los hongos que presenten quitina en su estructura celular perimetral,

la que es intensamente atacada y degradada por la quitinasa inducida por estas

formulaciones, produciendo una inhibición en la capacidad de ataque del hongo.

El mecanismo de acción de ellas se explica sobre la base de la actividad de la quitinasa, que

disuelve la quitina presente en las paredes celulares de hongos y otros organismos

patógenos (43). El principio activo del Biorend es el quitosano, que es un gran activador de

la síntesis de calosa, una enzima que cataliza la formación de gluconasa -3 ß- 1. El papel de

esta enzima es sumamente rápido, localizado y efectivo frente a la invasión de algún

patógeno o también frente a daño mecánico sufrido por las plantas tratadas. (44,45).

11

El Biorend también, a través del quitosano, puede actuar como un inductor de proteínas

que combaten microorganismos, tales como las lecitinas en las plantas. De estos resultados,

se ha inducido que las lecitinas de las plantas, por su similitud bioquímica con los

anticuerpos animales, poseen una función antimicrobiana de tipo anticuerpo (47,48).

Biorend y su Resistencia a familias de Insectos y Hongos patogénicos.

También se ha señalado que el quitosano puede generar pistina fitoalexina en los tejidos de

las vainas de arveja ( 49,50), que son compuestos de bajo peso molecular que se sintetizan

una vez que las plantas han sido expuestas a ataques de microorganismos (51). La

acumulación de fitoalexinas en el área de infección es uno de los mecanismos a través de

los cuales resisten ataques de patógenos y estos compuestos inhiben el crecimiento de los

hongos y protegen los tejidos de ciertos cultivos frente a ataques severos de Fusarium Spp.,

hongo que ataca a muchos cultivos (50). Wagoner et al. (53), han demostrado que el

quitosano induce la síntesis de fenilalanina (Pal), una enzima muy efectiva en el combate

de hongos de diferentes tipos (50). Además el quitosano es un potente inductor de

acumulación del inhibidor de proteinasa en los cotiledones de tomate (50). Estos

compuestos nuevamente juegan un importante rol en el combate de microorganismos,

pero también tienen efecto sobre algunos órdenes de insectos tales como Lepidópteros

Colepteros y Ortópteros, algunos de cuyos representantes tienen un importante papel como

plagas silvoagropecuarias y de granos almacenados.

En otro tipo de resultados, se ha demostrado que el quitosano participa de la reducción de

enzimas hidrolíticas que se sintetizan en respuesta a los agentes patógenos, permitiendo, en

el cultivo del tabaco, una sistemática resistencia frente al hongo Phytophtora nicotiana (57).

Sobresale en este caso el gran número de proteínas que son inducidas, las que incluyen

quitinasas y gluconasas - 3 ß-1, que hidrolizan los polímeros del azúcar, que son los

componentes principales de las paredes celulares de muchos hongos.

Por otro lado, se han señalado algunas evidencias que demuestran la actividad fungicida del

quitosano, lo que parece estar inversamente correlacionado con el tamaño de las partículas

y en concentraciones cercanas a los 100 microgramos por mililitro. En general, el quitosano

tiene una mayor actividad fungicida que la quitina, y es así que de 46 hongos ensayados, el

quitosano inhibió a 32 de ellos, mientras que la quitina inhibió solamente a 6 de ellos (19).

A pesar que las paredes celulares de las plantas son una barrera frente a compuestos de alto

peso molecular, como lo es el quitosano, los tejidos de las plantas tienen enzimas capaces

de dividir el quitosano en pequeñas móleculas que podrían atravesar las barreras de las

paredes celulares. Un análisis histoquímico, usando una solución específica de hexosamina

(49), demostró que existe una acumulación significativa de quitosano en las esporas de los

hongos inoculados en arveja, especialmente en el conducto germinal, donde el crecimiento

ha sido finalizado después del contacto con el tejido de la planta. También se detectó

quitosano en las células de las plantas adyacentes a la germinación de la espora del hongo.

Hadwiger et al. (43), utilizando técnicas de inmunoquímica, han examinado la ubicación del

quitosano y otros componentes de la pared celular de hongos en plantas de arveja después

12

de la inoculación con el hongo Fusarium solani y los resultados han evidenciado que esta

prueba inmunoquímica sirve para determinar la ubicación de los componentes fungales en

la interacción arveja - Fusarium. Entonces, los componentes de la pared celular del hongo

entran a las células de la planta y se acumulan dentro de ellas, mientras que el crecimiento

del hongo es inhibido. Los patrones de acumulación de quitosano y de todos los

componentes con polímeros de hexosamina, se asemejaron a los de los componentes de la

pared fungal. El quitosano se encuentra presente en la superficie externa de la pared de la

espora fungal y el potencial de traslocación del quitosano entre las esporas de Fusarium

spp. y las células de la planta sugiere que este compuesto tiene un papel preponderante en la

interacción huesped - parásito.

Factores de efectividad del uso del Biorend en el sector silvoagropecuario.

Parodi, Nebrada y colaboradores (61) condujeron durante cinco años, en Chile y Argentina,

numerosos experimentos destinados a cuantificar el efecto sobre especies cultivadas

anuales, destinados a determinar las dosis más efectivas para la maximización de

rendimiento en cada especie y, en una segunda etapa, para cuantificar dicho incremento. El

rango geográfico de este estudio incluyó, en Chile, desde la IV a la X Región, y en

Argentina a la Provincia de Buenos Aires. Este estudio incluyó trigo, cebada, avena,

triticale, maíz, maravilla, remolacha y canola. Los resultados obtenidos en esta

investigación muestran un aumento de rendimiento de entre un 10 y un 20%, dependiendo

de la especie, no detectándose respuestas negativas a la aplicación del Biorend. Un efecto

adicional señalado por esta investigación apunta a la economía de nitrógeno como

fertilizante químico, destacando además que el Biorend no constituye riesgo ambiental

alguno, por ser de origen orgánico, no tóxico y biodegradable.

Este estudio ha sido ampliado por otros investigadores, que incluyen especies hortícolas,

frutícolas y forestales, continuándose hasta hoy.

Por último debemos considerar que el quitosano tiene un efecto nematostatico y nematicida,

al aumentar la flora microbiana quitinolítica antagonista de nemátodos fitoparásitos del

género Meloidogyne sp., Heterodera sp., Globodera sp., etc. Destacando a su vez, el

aumento significativo de nemátodos entomopatogenos del género Steinernema feltiae sp,

Steirnernema carpocapsae sp, y Heterorabdhitis sp. controladores de varias plagas de

lepidópteros y coleópteros, fundamentalmente al inducir a la multiplicación de bacterias

Simbiontes asociadas al género Xenorhabdus y Photorhabdus.

Uso de Biorend en especies hortícolas y fruticolas

Bioagro S.A. ha seguido estudiando la acción del quitosano en variadas especies, buscando

distintos tipos de aplicaciones de acuerdo a la especie a tratar. Para ello, se ha basado en los

cuatro grandes efectos que produce el quitosano al estar en contacto con las plantas o su

entorno: � Efecto Bioestimulante

Aumento del desarrollo del sistema radicular(raices y raicillas) y fortalecimiento del vigor y

grado de lignificación de las plantas mediante el mecanismo SAR(Resistencia Sistemica

Adquirida).

13

� Efecto Fungistatico Incita una respuesta de defensa al ataque de los hongos por lo que actúa como protección de

los ataques producidos a las raíces por el complejo fungico del suelo.

� Efecto Nemostático

Control natural de los nematodos Fitoparasitos al aumentar la flora quitinolitica antagonista

de ellos y efecto protector sobre las raices.

� Protección Enfermedades Aéreas

El Quitosano, por su efecto fungicida y capacidad de recubrir con una Película Protectora

actúa mejorando la calidad y el calibre de los frutos.

De acuerdo a la especie, los tratamientos se pueden hacer por medio de tratamientos de

mejoras de suelos, semilla, baño de raíces al transplante, riego común o tecnificado y

aplicación foliar.

Los efectos en el suelo y raíces de las plantas se han esbozado en los parrafos precedentes.

Las aplicaciones foliares, de gran importancia al crecimiento, floración, fructificación y

post cosecha, merecen ser tratadas en forma especial, lo que se hara al final de este escrito.

Como se ha visto, los diferentes mecanismos de acción del quitosano, fundamentadas

anteriormente, son los siguientes:

1.- El quitosano, al favorecer el engrosamiento de la pared celular en plantas cultivadas y

mejorar la resistencia al crecimiento de algunos hongos en el suelo sobre las plantas

tratadas, confiere un mecanismo de resistencia al ataque de hongos que atacan

preferentemente al cuello y raíces de las plantas cultivadas. Este efecto permite suponer una

positiva acción en las plantas susceptibles a este tipo de ataques, como son las especies de

las familias Solanácea (tomate, papa, pimentón y tabaco, entre otras), Leguminosas (frejol,

arveja, etc.) y otras familias menos representativas.

Sin embargo, también presenta una buena alternativa de uso en árboles forestales (pino y

eucaliptus), Cítricos, Vides, Paltos, Carozo, Pepita, Olivo, etc. con la consiguiente

protección contra enfermedades del cuello y la raíz en almacigueras y durante los primeros

estados de desarrollo de las plantaciones comerciales, mejorando la sobrevivencia después

del transplante o injerto. Entre los géneros de hongos del suelo que son atacados por este

producto están Rhizoctonia, Fusarium y otros hongos perteneciente al complejo de hongos

que provocan la “ caída de plantas” o “dumping off “. También es posible observar una

protección de raíces y tallos contra el hongo Phytophthora, que ataca cultivos de

solanáceas, algunas leguminosas y muchos árboles frutales, principalmente.

14

2.- El quitosano, al formar un film en la pared celular de las plantas cultivadas, permite

una mayor y mejor protección de raíces al momento del transplante de cualquier especie,

ya que impide la penetración de hongos y bacterias saprófitas y parásitas al interior de las

heridas o daños de raíces, que siempre ocurren al momento del transplante. Como una

manera de visualizar un uso para este tipo de acción, debemos mencionar que en Chile una

práctica común consiste en el transplante de todos los frutales (con excepción de los

injertados), plantaciones forestales, hortalizas tales como lechuga, tomate, pimentón,

cebolla, puerro, brásicas, frutales menores, etc.

3.- El quitosano, al inducir la acumulación de inhibidores de proteinasas y afectar la

presencia de quitina en el exoesqueleto de los insectos, se presenta como una buena

alternativa para resistir ataques de insectos de las familias Lepidóptera, Coleóptera y

Ortóptera, tanto en el campo como especialmente en grano almacenado, aprovechando la

ventaja de la muy baja toxicidad de este producto para el hombre.

4.- El quitosano, al conferir resistencia a la pared celular vegetal, permite a las plantas

tratadas resistir en mejor forma el stress hídrico, tanto el exceso como la falta de agua y, por

tal motivo, se han observado buenos resultados en arroz y en plantas creciendo bajo

condiciones de sequía, en plantaciones y cultivos en suelos rojo-arcillosos, en plantas

creciendo en suelos con poca disponibilidad de agua, etc. En este mismo sentido, el

quitosano protege a las raíces de las plantas tratadas de las pérdidas de agua o

deshidrataciones normales al momento del transplante, permitiendo un mejor y rápido

crecimiento radicular de las plantas tratadas en suelos con bajo nivel de agua. El uso

potencial está, entonces, en ciertas zonas de inferior condición de suelo destinadas al

desarrollo silvoagropecuario y en sectores de poca disponibilidad de agua de riego.

También se han observado ciertos mecanismos de defensa de las plantas tratadas con

quitosano en condiciones de bajas temperaturas, confiriéndole a las células vegetales una

mejor protección debido al engrosamiento de sus paredes celulares.

5.- El Quitosano, por su efecto nematicida, permite controlar eficazmente una variedad de

nemátodos.

Sin embargo, aún nos quedan los mecanismos inherentes a los que se producen por

aplicación foliar. Ellos son:

1.- Por su efecto fungistatico permite tanto a la parte aérea de las plantas como a sus frutos

protegerse de Hongos tales como Botrytis. En este aspecto son muy importantes las

aplicaciones previas a la cosecha.

2.- Por la característica del Quitosano como Filtrante de Rayos Ultravioletas actúa como

protector solar, produciendo un film que cubre hojas y frutos. La luz ultravioleta

produce estrés en las plantas y sus frutos. Para ello, en las plantas se ha descubierto que

existe la elicitacion de un compuesto llamado ácido jasmonico o jasmonatos como

producto final. Estos jasmonatos alivian en algo el estrés producido por UV pero se ha

demostrado que ellos, entregados a las plantas por medios externos, afectan o producen

15

inhibición de la inflorescencia, en la maduración de los frutos y en su almacenaje,

afectando el crecimiento y produciendo senectud en las plantas.

Los jasmonatos, por otro lado, si son producidos internamente por las plantas, lo que

ocurre como defensa al daño producido por insectos, ayudan en el control de dichos

insectos y además producen cierta resistencia a las sequías. Esto, siempre que sean

elicitados por las plantas.

El film de Quitosano produce exactamente los mismos efectos positivos y no tiene

contraefectos que dañen o desmejoren las plantas. Es mas, la película de Quitosano

sirve como filtrante de las radiaciones UV, aminorándolas en gran medida. Si además,

consideramos sus propiedades antifungicas, encontramos que la planta estará mucho

más protegida que si se utilizaren o no otros medios artificiales.

Esta protección solar actúa por ejemplo en la Uva protegiéndola del golpe de sol

dejándola lo más cristalina posible y uniformemente bronceada. En los cítricos los

protege contra la decoloración y en otros frutos actúa de manera similar.

3.- La maduración de los frutos aumenta la susceptibilidad de ellos frente a los patógenos,

principalmente hongos e insectos. Esto porque se producen evaporaciones de gases en

los frutos, principalmente vapor de agua y etileno. El vapor de agua, condensado en las

temperaturas frías de la mañana, reproduce con el calor posterior las condiciones

ideales para los Hongos.

El etileno es el principal responsable de la maduración de los frutos. Es producido y a

la vez absorbido por frutos adyacentes. El film de Quitosano nuevamente actúa como

una barrera natural y permite controlar el escape de etileno y su posterior recepción por

otros frutos. Por lo tanto controla la velocidad de maduración. Esto es importante para

la Cosecha y Post Cosecha.

4.- El film de Quitosano al no permitir con fluidez el paso del vapor de agua protege a los

frutos de la evaporación brusca y además ayuda a la planta a tener menos

requerimientos hídricos.

5.- Dada la flexibilidad y firmeza de la película de Quitosano en el caso de frutos delicados

tales como Uva de Mesa, el recubrimiento la protege del manejo durante la cosecha y

almacenamiento post-cosecha.

6.- Dado las características del Quitosano como compuesto regenerador de tejidos dañados,

permite rápidamente la cicatrización de las heridas producidas en la planta durante la

cosecha.

7.- Finalmente se ha demostrado que en los Frutos tales como la Uva se produce un

aumento del grado brix de Azúcar, lo que permite obtener Frutos mas dulces.

16

8.- Las propiedades antes citadas son validas para cualquier tipo de frutos.

De estos últimos mecanismos entregamos finalmente algunos ensayos:

� Actividad Fungicida del Quitosano y su efecto preservativo en Naranjas Confitadas Shao W. Fang, Chin F. LI, and DANIEL Y.C.SHIH Division of Food Microbiology, National Laboratories of

Foods and Drugs, Taipei, Taiwan, Republic of China

Esta investigación consistió en demostrar el efecto preservativo del Quitosano en Naranjas

Chinas confitadas(Low-Sugar Candied Kumquat). El efecto inhibitorio del Quitosano

contra el hongo Aspergillus niger aumento a medida que se aumento la concentración de

Quitosano de 0.1 a 5.0 mg/ml con pH 5.4. El mayor efecto inhibitorio del Quitosano contra

el Aspergillus parasiticus se encontró entre 3.0 y 5.0 mg/ml. Además el Quitosano pudo

prevenir completamente la producción de aflatoxina por el Aspergillus parasiticus con una

concentración de 4.0 a 5.0 mg/ml. En comparación al sorbato de potasio permitido como

preservativo en frutas confitadas en Taiwan se demostró que el Quitosano era más efectivo.

� Uso de un Film de Quitosano para reducir perdidas de agua y mantener calidad en

Pepinos y Pimentones

Ahmed El Ghaouth et al. Food and Nutrition press, December 1991 Vol 15 Pag 359-368

El efecto de la película de Quitosano(1,0 a 1,5% p/v) en el almacenamiento de pimentones

y pepinos guardados a 13 y 20ªC (humedad relativa 85%) fue determinada monitoreando

la perdida de peso, su respiración y calidad. La película de Quitosano redujo

significativamente la perdida de peso tanto en Pimentón como en Pepino a ambas

temperaturas. Un aumento de la concentración de Quitosano de 1,0 a 1,5% p/v dio como

resultado una marcada mayor retención de peso en ambos frutos. Adicionalmente el film de

Quitosano, tanto en pepino como en pimentón, redujo la tasa de respiración, perdida de

color e infección fungosa. El mecanismo por el cual la película de Quitosano retraso la

senectud en el pepino y el pimentón fue probablemente debido a su habilidad para aliviar

el estrés hídrico.

� Aplicación de film de Quitosano en paltas variedad Hass Leticia Salvador, Susana Miranda, Nidia Aragon y Virginia Lara

Universidad Nacional autonoma de Mexico

Publicado en la Revista de la Sociedad Quimica de Mexico, Vol 43, Nª1 1999, Pag 18 a 23

La Palta Hass es susceptible de perder su calidad al verse alterada por el ataque de

microorganismos y por las condiciones Post-Cosecha a las que se ve sujeta. Teniendo

como antecedentes las características Antifungicas del Quitosano, en el desarrollo del

trabajo se probo dicha actividad para lo cual se aislaron e identificaron de Paltas

enfermas las cepas Colletrotrichum sp y Diplodia sp causantes de la antracnosis y

pudrición del pedunculo respectivamente. El objetivo especifico de esta investigacion fue

de aplicar distintos tipos de film de Quitosano a la PALTA e investigar sus efectos en la

calidad y apariencia externa. Los resultados demostraron que el Quitosano actúa como

inhibidor del crecimiento de los microorganismos que causan la antracnosis y la pudrición

17

del pedúnculo, lo protege de la deshidratación, y produce un aumento en la preservación

del fruto hasta por 24 días a temperaturas de almacenamiento entre 3 y 10 grados Celcius,

y hasta 6 días entre 27 y 29 grados Celcius.

� Las propiedades antifungicas del Quitosano en jugo de manzana en laboratorio.

S. Roller, N. Covill. Escuela de Ciencias Aplicadas, South Bank University, Londres, U.K.

Internacional Journal of Food Microbiology 47 (1999) pg. 67-77.

Mucho del interés de las actividades antimicrobiales del Quitosano se han enfocado en su

posible rol como protector de plantas. Concentraciones inhibitorias mínimas tan bajas

como 0.075g/l para un Quitosano particulado y 0.018g/l para Quitosano soluble usadas

contra algunos hongos patogénicos en un medio de cultivo han sido reportados (Allan and

Hadwiger, 1979; Kendra y Hadwiger, 1989). Sin embargo, otros autores han encontrado

que niveles tan altos como 10 g/l fueron necesarios para inhibir el crecimiento de algunas

cepas fungicas (Stossel y Leuba, 1984). El Quitosano a una concentración de 1g/l se ha

encontrado que reduce el crecimiento de hasta un 50% en placas de agar a 25°C de varios

hongos fitopatogenos importantes en la destrucción post-cosecha de frutas y vegetales,

incluyendo a la Botrytis cinerea (Hirano 1997). El uso de soluciones ácidas de Quitosano

(conteniendo 0.1% de quitosano como agente activo) como agente desinfectante bañando

Frutillas inoculadas con B. Sinerea y almacenadas a 13°C han demostrado que reducen la

perdida a niveles similares como las tratadas con el fungicida convencional químico

iprodione (El Ghaouth et al. 1991). � Control Biologico Por ultimo cabe mencionar que BIOAGRO se encuentra desarrollando nuevas

alternativas de Control Biológico, a través de la combinación de agentes

biocontroladores(Trichodermas, Hongos Entomopatogenos y Nematodos

Entomopatogenos) con Biorend.

El modo de acción y espectro de actividad de ambos ingredientes se fundamenta en que

se complementan de una forma sinérgica consiguiendo conjuntamente una alta y doble

eficacia, por lo que además de controlar las plagas, se mejora la resistencia de los cultivos

frente a enfermedades, aumentando así su capacidad de supervivencia en condiciones

ambientales adversas, y obteniendo mejoras en el crecimiento y rendimiento de dichos

cultivos.

18

19

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