Publicado en Revista del Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA). No. 40, pp 52-56
Elena Pérez Faggiani; Pamela Lombardo; Noelia Umpiérrez; Manuel Minteguiaga; Pablo Alves;
Oribe Blanco; Andrea Guimaraens; Fátima Rodriguez; Helena Pardo; Eduardo Dellacassa.
Los frutos cítricos (naranjas, mandarinas, limones y pomelos) son ampliamente consumidos a nivel mundial debido a su agradable sabor, beneficios nutricionales y su bajo precio en relación a otros alimentos naturales.
El cultivo de los cítricos probablemente se ha originado hace unos 4000 años en las áreas tropicales y subtropicales de Asia y Malasia. Desde allí llegó al Mediterráneo
desde donde se distribuyó a las áreas citrícolas actuales. Los cítricos han ejercido, desde siempre, una
gran fascinación por el perfume de sus flores y el sabor y aroma de sus frutos. En el hemisferio norte, la fruta es cosechada desde octubre a junio y en el hemisferio sur desde febrero a noviembre. Por lo tanto, Uruguay tiene la posibilidad de ofrecer fruta fresca a países ubicados en el hemisferio norte durante los meses de escasez.
En las condiciones climáticas de Uruguay, Penicillium digitatum y Geotrichum citri-aurantii son los principales hongos que infectan a la fruta durante y luego de la cosecha. El control de los mismos se prolonga más allá de la etapa de recolección de la fruta, con la finalidad de mantener la calidad y prolongar la vida mostrador. Estos patógenos son muy peligrosos para aquella fruta que se exporta al hemisferio norte, ya que sufre largos periodos de transporte transcurriendo más de 30 días desde la
cosecha hasta el consumo.
ACEITES ESENCIALES COMO FUNGICIDAS BOTÁNICOS
El efecto curativo de las plantas aromáticas que contienen aceites esenciales (AEs) se conoce desde antes de la era cristiana, siendo reconocidas por Hipócrates (460–370 AC). En el curso de la historia los AEs siempre se aplicaron en la medicina tradicional por sus efectos antimicrobianos. En la actualidad, son utilizados por su amplio espectro de actividades biológicas y terapéuticas (espasmolítica, antioxidante, psicotrópica, expectorante, antitumoral y antidiabética entre otras). A su vez, su uso se ha difundido a varios campos, principalmente en la industria cosmética, en la medicina alternativa, en la elaboración de productos de limpieza, aromatizantes y en la industria alimenticia (aromas, sabores y conservantes).
En la agricultura, el uso de compuestos botánicos (que incluyen a los AEs) para el control de plagas y enfermedades no es algo nuevo. Se cree que puede haber empezado con la domesticación de las plantas, aunque a partir de la revolución verde, fueron desconsiderados a causa de que los fungicidas sintéticos demostraron ser eficientes, fáciles de usar y de bajo costo. No obstante, en la actualidad existen varias restricciones y cuestionamientos a esta práctica, ya que algunos fungicidas sintéticos pueden causar daños en la salud de los consumidores, en el medio ambiente o dejan de ser efectivos por que los hongos tienen la capacidad de generar resistencia a los mismos.
Por otra parte, se observa un marcado cambio de tendencia en la comercialización de cítricos y de productos hortifrutícolas; por un lado, aumenta considerablemente el volumen de los mercados de productos ecológicos, orgánicos o ‘verdes’, en los que se exige no solo la ausencia total de residuos químicos en el producto final sino también la prohibición de su uso durante todo el ciclo de producción. Por otra parte, lo que es muy grave para el sector productor, es que importantes mercados
“tradicionales”, especialmente supermercados o cadenas alimentarias, exigen el cumplimiento de criterios internos más restrictivos que los límites máximos de residuos establecidos por la legislación. Por ello, existe un interés cada vez mayor por los fungicidas botánicos aunque otrora parecieran anticuados y sin futuro.
La presencia de compuestos antifúngicos en los AEs se comprobó hace muchos años atrás. Sin embargo, no han sido masivamente usados en el desarrollo de productos comerciales debido a que para la industria ha sido más fácil encontrar, patentar y proteger nuevos compuestos sintéticos que productos naturales de plantas. En los últimos años la investigación en fungicidas botánicos se ha intensificado, desde que se ha demostrado que pueden mitigar el impacto negativo de los fungicidas de síntesis, evitándose los residuos sobre los alimentos, la contaminación ambiental y la resistencia de los patógenos. Para ello, el desafío es encontrar productos de origen vegetal que sean efectivos, selectivos, biodegradables y de mínimo impacto negativo sobre el ambiente y consumidores.
La actividad antimicrobiana de los aceites esenciales está bien documentada, incluyendo numerosas experiencias con patógenos de poscosecha que afectan a los cítricos. La mayor cantidad de información disponible, hace referencia a estudios in vitro y pocos a.e. han sido estudiados in vivo. Sin embargo, estos escasos estudios demostraron la capacidad de los AEs de aumentar la vida mostrador de la fruta debido al control de los patógenos.
EXPERIENCIA EN URUGUAY EN EL CONTROL DE Penicilium digitatum UTILIZANDO ACEITES ESENCIALES DE PLANTAS NATIVAS
Las familias de plantas más conocidas de las que frecuentemente se obtienen aceites esenciales son Lamiáceas, Mirtáceas, Rutáceas y Apiáceas. Basados en estos antecedentes, se exploró el potencial de producción de AE y el efecto sobre P. digitatum de plantas nativas pertenecientes a las familias botánicas mencionadas y otras familias promisorias (Anacardiáceas, Asteráceas, Chenopodiáceas, Fabáceas y Verbenáceas).
METODOLOGÍA
El trabajo se inició con una revisión bibliográfica donde se buscó identificar en nuestra flora las plantas candidatas con mayor potencial de producción de AEs. Luego, se realizó la colecta del material, se identificó y se depositó un ejemplar en el herbario del Jardín Botánico Prof. Atilio Lombardo (IMM). La obtención de los AEs. se realizó mediante destilación por arrastre con vapor de agua, empleando equipos de diferente capacidad (Figura 1) según el volumen de AE requerido para realizar las pruebas de evaluación. Todos los aceites fueron tipificados químicamente en el Laboratorio de Biotecnología de Aromas del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Química.
Existen diferentes formas para evaluar la capacidad antifúngica de los AEs dependiendo de la información que se desea obtener. Algunas pruebas son del tipo cualitativas y permiten conocer si el aceite esencial inhibe o no inhibe el desarrollo y/o la esporulación del hongo (Figura 2). Otras pruebas brindan información cuantitativa (cuánto AE es necesario utilizar para que inhiba la expresión del hongo) (Figura 3). También existen formas de análisis para conocer si el compuesto antifúngico presente en el AE actúa en fase líquida y/o fase volátil (Figura 4), para conocer si el efecto es fungicida o fungistático (Figura 5), y para identificar químicamente cual es el o los compuesto/s con actividad antifúngica en la mezcla que representa el AE (Figura 6).
RESULTADOS
A partir de los experimentos realizados in vitro, se determinó que de los 15 AEs obtenidos de plantas nativas, el 46% tiene efecto fungicida sobre P. digitatum. Para algunos de ellos, entre otros datos, se
conoce el efecto antiesporulante, la concentración mínima necesaria que inhibe el crecimiento del hongo, si tienen efecto fungicida o fungistático, y si existe uno o más compuestos antifúngicos en el AE. El desafío actual es avanzar en el conocimiento necesario para poder desarrollar en un futuro mediato un producto comercial. Para ello se están evaluando alternativas que levanten las limitantes
(alteración de aromas y sabor de la fruta) mediante el uso del AE en formulaciones nanoencapsuladas. A la vez, es necesario buscar formas de aplicación que sean efectivas y hagan uso de una mínima cantidad de AE. Para ello, se está evaluando la incorporación de los mismos en recubrimientos producidos con sustancias inocuas para la salud del consumidor (Figuras 7 y 8).
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