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Sistemas alternativos a los fungicidas sintéticos para el control de enfermedades de postcosecha de cítricos Lluís Palou Vall Departamento de Postcosecha, Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), Apartado Oficial, 46113 Moncada, Valencia Introducción Las pérdidas económicas ocasionadas por las enfermedades de la post-recolección constituyen actualmente uno de los principales problemas de nuestro sector citrícola. En las condiciones españolas, en una campaña normal estas pérdidas pueden suponer de un 3 a un 6% de toda la producción comercializada, y pueden superar fácilmente el 8% si las condiciones ambientales durante el período de recolección son especialmente favorables al desarrollo de los hongos (Tuset, 1987). La gran mayoría de los podridos parasitarios producidos en naranjas y mandarinas durante la globalidad del proceso de comercialización son debidos a Penicillium digitatum (Pers.:Fr.) Sacc., y a Penicillium italicum Wehmer, causantes respectivamente de las podredumbres verde y azul de los cítricos. A nivel mundial, las podredumbres verde y azul también son las enfermedades más importantes en postcosecha de cítricos, especialmente en aquellas áreas geográficas con veranos poco lluviosos. La infección del fruto por parte de P. digitatum y P. italicum tiene lugar a través de heridas producidas en la piel, o bien mientras los frutos permanecen maduros en el árbol, o bien durante la recolección y el posterior manejo de los mismos. La fuente de inóculo puede encontrarse en el campo, en la central citrícola o en cualquiera de los canales de distribución y venta de la fruta. Actualmente su control se basa en la aplicación en postcosecha de fungicidas químicos de síntesis. Los principales productos empleados en los almacenes españoles son el ortofenil fenato sódico, el tiabendazol y el imazalil. La aplicación masiva y continuada de estos productos ha generado graves problemas como son la aparición de cepas del patógeno resistentes a los fungicidas, el incremento de los resíduos en los frutos y el aumento de la incidencia de ciertas enfermedades no controladas por los fungicidas sintéticos clásicos. A esta importante problemática, el sector de la conservación y la comercialización de cítricos debe añadir las exigencias de una legislación cada vez más restrictiva en lo referente a la utilización de productos químicos. Esto aún cobra, si cabe, mayor importancia en el contexto de la producción integrada, donde uno de sus objetivos básicos es minimizar las aplicaciones de pesticidas para obtener fruta con la menor cantidad posible de resíduos y salvaguardar así el medio ambiente. En este sentido hay que ser especialmente cuidadosos en los tratamientos de post-recolección, que es precisamente cuando la fruta está más próxima al consumidor. Ante esta situación no es de extrañar que se haya priorizado a nivel mundial la búsqueda y la implementación de métodos alternativos de control de enfermedades de postcosecha que, sin la utilización de fungicidas de síntesis, permitan ofrecer al consumidor un producto final de igual calidad a precios competitivos. En el presente artículo se describen brevemente los principales sistemas alternativos físicos, químicos y biológicos que, solos o combinados, se están ensayando en centros de investigación de todo el mundo. Sistemas físicos Tratamientos con calor: curado y agua caliente El curado o tratamiento con aire caliente es un procedimiento por el cual la fruta llegada del campo se almacena aaltastemperaturas (>30ºC) y alta humedadambiental(>90%) durante períodos de tiempo variable (1-3 días). El tratamiento reduce significativamente la incidencia de las podredumbres verde y azul, aunque resulta poco efectivo contra esta última cuando los frutos cítricos se almacenan posteriormente en frío (Plaza et al., 2003). A pesar de sus efectos beneficiosos, el curado de los cítricos no se está utilizando a nivel comercial de forma generalizada por el elevado coste que supone calentar grandes cantidades de fruta durante varios días. Además, en casos de aplicación defectuosa pueden producirse efectos adversos en la calidad de la fruta tratada como pueden ser pérdidas de peso o fitotoxicidades debidas a un exceso de calor. Por otro lado, con mandarinas tempranas se han hecho tentativas de integrar su aplicación con la del proceso de desverdización (Plaza et al., 2004a). Con tratamientos con agua caliente pueden alcanzarse en algunos casos los efectos beneficiosos del curado con una tecnología mucho más simple, práctica y barata. Baños de poca duración (1-3 min) en aguacaliente(>50ºC) son efectivos contra las podredumbres verde y azul y otras enfermedades de postcosecha de cítricos (Tuset et al., 1996; Palou et al., 2001). Los principales factores limitantes son la poca persistencia del tratamiento y el estrecho margen existente entre las temperaturas efectivas y las que causan daños irreversibles en la piel de los frutos cítricos. En general, inmersiones a temperaturas superiores a los 53ºC resultan fitotóxicas. En Israel se ha patentado un sistema llamado "hot water brushing" consistente en un cepillado de los frutos en la línea de confección de unos 20 s simultáneo a la aplicación en ducha de agua caliente a 62ºC (Porat et al., 2000). Los efectos tanto del curado como del agua caliente sobre los patógenos pueden ser directos o indirectos (Schirra et al., 2000). Entre los primeros, los más destacables son la inhibición de la germinación o del crecimiento del tubo germinativo y los daños sobre las hifas fúngicas en crecimiento. Los efectos indirectos se refieren a la inducción en el huésped de resistencia a la infección. El calor puede contribuir a mantener o alargar la actividad antifúngica de compuestos constituyentes de la piel de los cítricos como el citral o proteinas antifúngicas como la quitinasa o la â-1,3-glucanasa. También puede inducir la biosíntesis en heridas superficiales inoculadas con el patógeno de compuestos nuevos de elevada actividad antifúngica (fitoalexinas como la escoparona o la escopoletina). Por otro lado, también puede catalizar la biosíntesis en heridas de la piel de ligninas y materiales análogos que actuan como una barrera física a la penetración de las hifas del hongo. Además, el curado, pero especialmente el agua caliente, pueden llegar a fundir las ceras epicuticulares del flavedo y taponar así microheridas y vías de entrada de los patógenos. Aparte de su utilización para el control de enfermedades, otra aplicación importante de los tratamientos con calor en postcosecha de cítricos se basa en su capacidad de inducir en cultivares sensibles resistencia a los daños por frío. Irradiaciones Existe desde los años 80 en EE UU una legislación que regula la utilización de radiaciones ionizantes (rayos gamma, rayos beta o electrones acelerados y rayos X) y establece una dosis máxima de 1000 Gy para el tratamiento de fruta fresca. El principal problema de estos tratamientos, aparte de que resultan muy caros y poco prácticos puesto que se requieren instalaciones especiales, es que las dosis mínimas necesarias para un control efectivo de las enfermedades de postcosecha pueden resultar fitotóxicas, manchándose con facilidad la piel de los frutos (Kader, 1999). Mientras que los rayos gamma y beta han sido extensivamente evaluados para este propósito, el interés hoy en día se centra en las posibilidades de los rayos X, aún muy poco estudiados y con un mayor poder de penetración. La luz ultravioleta (UV) es altamente energética y puede ser fácilmente absorbida por los organismos vivos. Este principio se ha utilizado para intentar inactivar esporas de patógenos importantes de postcosecha de cítricos com P. digitatum, P. italicum o Fusarium oxysporum. La irradación a dosis bajas (2-8 kJ m-2) de luz UV lejana o de baja longitud de onda (UV-C, entre 100 y 280 nm) sobre los cítricos ya recolectados puede inducir resistencias en la piel del fruto contra enfermedades de postcosecha. El modo de acción parece relacionado con la inducción de la biosíntesis de fitoalexinas como la escoparona (Droby et al., 1993). Tratamientos complementarios Como sistemas físicos complementarios a otros tratamientos antifúngicos de postcosecha pueden citarse la propia conservación frigorífica (a 3-5ºC para naranjas y mandarinas) y la conservación frigorífica en atmósferas de baja presión o hipobáricas (75-175 mm Hg). El almacenamiento en estas condiciones no ejerce por si mismo una actividad fungicida pero sí una acción fungiestática de inhibición o retraso del crecimiento de los patógenos. Por otro lado, ralentiza la actividad metabólica del fruto y retrasa su entrada en senescencia, ayudando así a mantener la resistencia del fruto a la infección. En general, desde el punto de vista de su acción contra las enfermedades, las atmósferas controladas hipobáricas no ofrecen ventajas sustanciales respecto a las atmósferas controladas convencionales (modificación de los niveles atmosféricos normales de O2 y CO2). Sistemas químicos Los productos químicos alternativos a los fungicidas de síntesis tradicionales deben ser sustancias, naturales o de síntesis, con efectos residuales sobre el medio ambiente y toxicológicos sobre personas y animales conocidos y muy bajos. Por este motivo no extraña que la mayoría de los candidatos que se ensayan sean sustancias presentes de forma natural en plantas, animales o microorganismos o, en el caso de productos sintetizados artificialmente, sean aditivos alimentarios permitidos sin restricciones por la legislación. Sustancias naturales Se estima que únicamente alrededor del 2% de las plantas superiores han sido evaluadas por sus propiedades pesticidas y, de hecho, la gran mayoría de ellas lo han sido por sus propiedades insecticidas. Así, mientras que varios insecticidas se han desarrollado a partir de metabolitos secundarios de plantas, prácticamente no existen fungicidas comerciales con este origen, aunque a nivel experimental se ha constatado que un gran número de ellos presentan cierta actividad antifúngica. Este es el caso de distintos extractos de plantas superiores, como los glucosinolatos, producidos por especies de la familia de las crucíferas, o los extractos de Aloe vera o de especies de los géneros Allium y Capsicum. Distintos componentes naturales del flavedo de los frutos cítricos, ya sean preformados o inducidos (fitoalexinas), también presentan actividad antifúngica. Entre los componentes preformados destacan algunos terpenos como el citral (3,7-dimetil-2,6-octadienal), cumarinas como la limetina (5,7-dimetoxicumarina), la 5-geranoxi-7-metoxicumarina o la 7-geranoxicumarina, y furanocumarinas como la isopimpinellina (5,8-dimetoxipsoraleno). Las fitoalexinas más estudiadas son la escoparona (6,7-dimetoxicumarina) y la escopoletina (6-hidroxi-7-metoxicumarina). La actividad de todos estos componentes naturales disminuye sensiblemente a medida que el fruto envejece. Algunos se han conseguido sintetizar artificialmente e incluso utilizar como tratamientos fungicidas, aunque aún no a nivel comercial (Angioni et al., 1998). Loa aceites esenciales de un número importante de especies vegetales (por ejemplo de los géneros Citrus, Thymus, Origanum, Salvia, Mentha, Rosmarinus, Abies, Pinus, Lavandula, Eucaliptus, etc.) han sido evaluados por su capacidad fungitóxica (Wilson et al., 1997) y algunos de los compuestos responsables de esta capacidad, mayoritariamente componentes terpénicos, han sido identificados. Entre ellos destacan el carvacrol, el panisaldehido, la L-carvona, el eugenol, la D-limonina, etc. Ciertos compuestos aromáticos volátiles que se producen durante la maduración de algunos frutos también presentan actividad inhibidora contra patógenos de postcosecha. Fumigaciones con acetaldehído, hexanal o benzaldehído podrían resultar interesantes, especialmente para el control de infecciones latentes, que no pueden controlarse con fungicidas no sistémicos ni con agentes de biocontrol (Wilson et al., 1997). El ácido jasmónico y el metil jasmonato, conocidos conjuntamente como jasmonatos, son reguladores naturales del crecimiento con capacidad inhibidora de la podredumbre verde de los cítricos. El quitosano, un polímero de la â-1,4-glucosamina que se obtiene por deacetilación de la quitina del exoesqueleto de los artrópodos y que también es un componente estructural de la pared celular de algunos hongos, también presenta actividad antifúngica contra distintos patógenos de postcosecha. Sustancias GRAS, conservantes y aditivos alimentarios La sustancias catalogadas como "generally recognized as safe" (GRAS) por la "United States Federal Drug Administration" (US FDA) de EE UU y los aditivos alimentarios son compuestos permitidos sin restricciones por las distintas legislaciones para muchas y variadas aplicaciones en el campo agroalimentario. El principal interés para su uso en fruta fresca radica en que no conllevan problemas de residuos. En general, los aditivos alimentarios con actividad antimicrobiana directa forman el grupo de los conservantes o preservativos. Suelen ser ácidos y sales orgánicas o inorgánicas que pueden sintetizarse fácilmente y cuya acción contra los microorganismos es bastante específica. Entre más de 40 aditivos (acetatos, sorbatos, benzoatos, propionatos, formatos, cloruros, fosfatos, etc.) que se ensayaron como soluciones acuosas para el control in vivo de P. digitatum en cítricos, los mejores resultados se obtuvieron con el sorbato potásico y el benzoato sódico (Palou et al., 2002b). Contra la podredumbre verde también se han ensayado con resultados variables fumigaciones de frutos cítricos con ácidos orgánicos como el fórmico, acético o propiónico (Sholberg, 1998). Existen otros aditivos no incluidos en el grupo de los conservantes que también presentan cierta capacidad directa o indirecta de inhibir el desarrollo de algunos microorganismos. Este es el caso de algunas sustancias clasificadas como agentes depresores de la actividad de agua y de algunos correctores de pH como los carbonatos y bicarbonatos. Precisamente, los únicos tratamientos con aditivos que han llegado a implementarse a nivel comercial, concretamente en centrales citrícolas de California, son baños de 2-3 min en soluciones acuosas calientes (40-50ºC) de carbonato o bicarbonato sódicos a concentraciones del 2-3%. Se trata de tratamientos curativos contra P. digitatum y P. italicum que ya se utilizaban antes de la aparición del fungicida ortofenil fenato sódico en los años 50 y que tras numerosos estudios (Smilanick et al., 1999; Palou et al., 2001, 2002a) han recobrado su interés en la coyuntura actual por su efectividad, fácil disponibilidad y aplicación y bajo precio. No obstante, no ejercen acción preventiva y su eficacia y persistencia no igualan a la de los fungicidas convencionales por lo cual actualmente se están ensayando en combinación con otros sistemas de control. Fungicidas de bajo riesgo La "United States Environmental Protection Agency" (US EPA) ha establecido recientemente una nueva categoría de fungicidas de síntesis, conocida como fungicidas de bajo riesgo ("reduced risk fungicides"), en la que se integran nuevas materias activas que, en comparación con los fungicidas tradicionales, son de toxicidad más baja para el hombre y los organismos que no se pretende controlar y contaminan menos el medio ambiente. En esta categoría se incluyen tres materias activas que podrían ser de aplicación en postcosecha de cítricos: fludioxonil (Scholar., Syngenta), azoxistrobin (Abound., Syngenta) y pirimetanil (PH066, Janssen). Otros productos químicos Otros compuestos que se han evaluado para el control de podredumbres en postcosecha de cítricos incluyen el bórax (tetraborato sódico decahidratado), el ácido bórico, el poliboro (octaborato disódico), el etanol, el dióxido de azufre, el polisulfuro de calcio y el peróxido de hidrogeno. Ninguno de estos tratamientos se está utilizando comercialmente debido o a su falta de efectividad o a problemas derivados de su aplicación. Conservación en atmósferas controladas La conservación frigorífica de los cítricos en atmósfera controlada convencional (5-10% O2 + 0-5% CO2) o en atmósfera con monóxido de carbono (5-10% CO) pueden considerarse tratamientos químicos complementarios de acción fungiestática. La realidad, no obstante, es que su utilización no se ha generalizado porque las ventajas que proporcionan no compensan los elevados costos de instalación y mantenimiento. El CO, además, es un gas inflamable y su uso comporta riesgos de incendio. Por el contrario, sí existe hoy en día interés en el sector de los cítricos por la conservación en atmósferas ozonizadas. Desde el punto de vista del control de enfermedades, estudios recientes (Palou et al., 2004) indican que el ozono (O3) gaseoso es incapaz de controlar infecciones de Penicillium spp. y otros patógenos establecidas en la piel de los frutos y, por tanto, en ningún caso puede considerarse un sustituto de los fungicidas aplicados en dréncher o en la línea de confección. La ozonización continua o intermitente del ambiente de las cámaras a concentraciones de 0,3 ppm (límite máximo para exposiciones de hasta 15 min según la legislación de EE UU) no resulta fitotóxica e inhibe de forma importante el crecimiento aéreo de micelio y la esporulación en cítricos conservados en frío, pudiéndose así reducir la carga de inóculo fúngico presente en los almacenes y también evitar la proliferación de cepas patogénicas resistentes a los fungicidas. No obstante, el ozono gaseoso no puede traspasar ni plásticos ni cartones por lo que este efecto únicamente se consigue cuando los frutos están almacenados en envases de gran superficie abierta como cajas o contenedores de campo o cajas de plástico retornables. Debido a su elevado poder oxidante, el ozono puede resultar dañino para el ser humano, fitotóxico para los frutos y corrosivo para muchos materiales. Por ello es muy importante que, en el caso de que se instale un sistema de generación, se adopten las medidas de seguridad correspondientes y se controle en todo momento la concentración de gas que se genera en el interior de las cámaras frigoríficas. |
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