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SISTEMAS ALTERNATIVOS PARA EL CONTROL DE PODREDUMBRES EN

POSCOSECHA

Taller Internacional de Producción Sustentable de Cultivos Agrícolas

Rosa Vilaplana (PhD)

Investigador-PROMETEO (EPN)

Quito, 5 mayo 2016

Podredumbres fúngicas

¿Qué podemos hacer para controlarlas?

Reducen y/o eliminan el inóculo fúngico

presente en la superficie del fruto

APLICACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS DE SÍNTESIS

Reducción del inóculo (eliminación)

RESIDUOS

CEPAS FÚNGICAS

RESISTENTES

PROBLEMAS:

.SALUD HUMANA

.MEDIO AMBIENTE

TRATAMIENTOS QUÍMICOS: FUNGICIDAS

BUSCAR SISTEMAS ALTERNATIVOS

Es necesario encontrar nuevas estrategias de conservación que

impliquen el uso de tecnologías o productos naturales seguros

para la salud y que sean respetuosas con el medio ambiente

1-TRATAMIENTOS QUÍMICOS DE BAJO RIESGO

1.1-Sustancias GRAS o compuestos reconocidos como seguros

GRAS = Generally Recognized As Safe

1.1.1- Carbonatos, bicarbonatos y otras sales

En 1997, la Environmental Protection Agency (EPA) en los EEUU

declaró a los bicarbonatos, como sustancias exentas de límites de

residuos en todas las actividades agrarias y el USDA (United States

Department of Agriculture) clasificó muchos carbonatos y

bicarbonatos como ingredientes autorizados en productos

etiquetados como orgánicos




EFECTIVIDAD CÍTRICOS

EFECTIVIDAD FRUTOS DE PEPITA



OTRAS SALES:

Sódicas, potásicas, cálcicas y amónicas de ácidos inorgánicos

(cloruros, fosfatos, molibdatos, etc) y orgánicos (formatos, acetatos,

propionatos, sorbatos, benzoatos, etc)

FRUTOS DE HUESO EFECTIVIDAD




1.1.2- Ácido acético

Ácido de cadena corta comúnmente utilizado en la industria

agroalimentaria como antimicrobiano y acidificante en gran

variedad de productos

FUMIGACIÓN

Monilinia fructigena

Rhizopus stolonifer


1.2-Productos naturales

1.2.1- Quitosano

Polímero de origen animal, formado por la desacetilación de la

quitina y caracterizado por un alto peso molecular y por no ser

tóxico

Puede ser utilizado como recubrimiento en frutas y hortalizas

y así regular la humedad y el intercambio gaseoso alrededor

del fruto


1.2- Productos naturales

1.2.1- Quitosano

MADURACIÓN

PODREDUMBRES

El quitosano a altas concentraciones tiene una acción fungicida

directa sobre algunos patógenos, inhibiendo la germinación de los

conidios, la elongación del tubo germinativo y el crecimiento del

hongo



1.2.2- Aceites esenciales y extractos de plantas

Sustancias químicas derivadas de plantas que presentan carácter

antifúngico en el control de las podredumbres en poscosecha de

fruta: canela, clavo, orégano, citronela, tomillo,…

in vitro EFECTIVIDAD

in vivo EFECTIVIDAD



1.2.2- Aceites esenciales y extractos de plantas

Aceites procedentes de la menta y la albahaca dulce

Monilinia fructigena

Rhizopus stolonifer

FUMIGACIÓN

No hay en el mercado ninguna de estas

sustancias disponible para nuestros

productores



1.2.3- Metil-jasmonato y ácido salicílico

Ambos compuestos son reguladores naturales del crecimiento con

capacidad inhibidora de varias podredumbres. La efectividad de estos

productos radica en la capacidad de mejorar la resistencia de la fruta

al ataque del patógeno mediante el aumento de los niveles de

proteínas antipatogénicas y compuestos fenólicos antimicrobianos

No se encuentran disponibles

a nivel comercial

2-TRATAMIENTOS FÍSICOS

2.1- Tratamientos de calor

Estos tratamientos tienen un efecto directo sobre el patógeno:

1- Inhibición de la germinación de los conidios

2- Efecto en crecimiento del tubo germinativo

3- Lesiones a las hifas en crecimiento

EFECTIVIDAD:

FACTORES INTRÍNSECOS

-especie del patógeno

-edad

-actividad metabólica

-carga de inóculo

-contenido en agua de los conidios

FACTORES EXTRÍNSECOS

-temperatura del agua

-temperatura del aire

-duración



2.1.1-Inmersión en agua caliente

Tª=60˚C

t=40 segundos

Reducción de la incidencia de

podredumbre en un 50%



2.1.2-Vapor caliente: CURADO

Método que consiste en mantener

en un ambiente con aire saturado

de vapor de agua a temperaturas

altas durante largos periodos de

tiempo

Tª= 50°C

t= 2 horas

HR= 95-99%

Control de Monilinia spp.



2.1.3-Radiofrecuencias

Su uso:

-pasteurización de alimentos

-descongelación

-secado

-cocción

-desinfección de frutos enteros

La energía electromagnética es generada por dos electrodos

paralelos. Esta energía interactúa directamente con la fruta

elevando rápidamente la temperatura interna lo que provoca una

resistencia inducida en el fruto a la podredumbre. Con este método

se reduce significativamente el tiempo de tratamiento


2.2- Tratamientos con gases (CO2, ozono,…)

Atmósfera controlada

Bajas temperaturas

Oxigeno: 1-3%

CO2: 1-3%

Ralentiza la actividad de los hongos, pero NO LA EVITA

No se puede considerar un sistema de CONTROL

Hay estudios que indican que concentraciones altas de CO2 durante

varios días entre el 10-20% pueden reducir de forma importante el

desarrollo de podredumbres, pero se pueden producir daños en la fruta



El ozono (O3) es un gas muy inestable que se encuentra en la

naturaleza de forma natural y se descompone espontáneamente o por

contacto con superficies oxidables

Ya hace tiempo que se utiliza como desinfectante del aire y del agua y

últimamente se están realizando estudios para evaluar su poder para

reducir las enfermedades poscosecha

Ventaja:

No deja residuos en la

superficie del fruto

Desventaja:

Dosis bajas durante la aplicación son tóxicas

para la salud humana



El O3 tiene un gran potencial como desinfectante, pero no sirve para

controlar las infecciones existentes en la fruta, debido a su baja

capacidad de penetración

2.3- Rayos ultravioleta

El componente ultravioleta (UV-C)

de la luz solar es la causa principal

de muerte de microorganismos en

el ambiente


2.3- Rayos ultravioleta

UV-C tiene como acción directa la inactivación microbiana debido al

daño que causa al ADN y generar mutaciones que bloquean la división

celular, las cuales si no son reparadas conducen a la muerte celular

Existen estudios que indican el

efecto positivo de la UV-C para el

control de enfermedades en frutos

Actualmente su aplicación comercial es muy LIMITADA


2.4- Radiaciones ionizantes

Estudios con rayos gamma, para controlar las enfermedades en

poscosecha y retardar los procesos de maduración y senescencia

de la fruta Ventaja:

Habilidad en penetrar en los

tejidos. Permitiendo alcanzar no

solo los patógenos en las heridas,

sino también alojados en el

interior del huésped Desventaja:

La dosis necesaria para la supresión de los patógenos de poscosecha,

está generalmente por encima del nivel de tolerancia del fruto y se

ocasionan daños

3-CONTROL BIOLÓGICO

3.1- Definición

REDUCCIÓN DEL PATÓGENO = EFECTIVIDAD


3.2-Modos de acción

Es importante conocer los mecanismos por los cuales los

microorganismos inhiben a los patógenos en precosecha y poscosecha

para conseguir el desarrollo de un procedimiento más fiable y efectivo

en la aplicación de los agentes de biocontrol

Los modos de acción que han sido sugeridos para explicar la actividad

de los diferentes microorganismos antagonistas son:

-la secreción de compuestos antibióticos

Bacillus subtilis



-competencia por espacio y nutrientes

Trichoderma spp.

Rhizopus spp.

-el efecto directo del microorganismo o de los enzimas secretados

por el mismo



-hiperparasitismo

7 días después del tratamiento

Oídio Oídio+Aq


Características deseables para un agente de control biológico:

1-Estabilidad genética

2-Efectividad a bajas concentraciones

3-Capacidad de sobrevivir bajo condiciones adversas

4-Efectividad contra varios patógenos y en diversos frutos y

vegetales

5-Capacidad de reproducción en medios de crecimiento económicos

6-Formulación estable

7-Facilidad de aplicación

8-No producción de metabolitos secundarios tóxicos para personas o

animales

9-Resistencia a los pesticidas y fungicidas más utilizados

10-Compatibilidad con otros tratamientos químicos o físicos

11-No tóxicos para el huésped


3.5-Producción

3.5.1-Producción Líquida Temperatura (ºC)

Agitación (rpm)

Aireación

(L·h-1)

pH


3.5-Producción

3.5.2-Producción sólida

VALMIC®, Sacherie de Pont

Audemer s.a., Pont Audemer,

France (600 cm3)

Turba

Vermiculita

C N


3.5.2-Producción sólida

3.5-Producción

250 g

autoclavar 3 días consecutivos 121˚C durante 1h

Inocular

Producción durante 15 días aprox. a Tª 22-25˚C


3.6-Formulación

REQUISITOS DEL FORMULADO:

.Alta viabilidad

.Estable durante la conservación

.Efectivo

.Compatible con la tecnología existente

.Fácilmente rehidratable


3.6-Formulación

TIPOS DE FORMULACIÓN

.Liofilización

.Atomización

.Lecho fluido

LÍQUIDA SÓLIDA

Suspensión acuosa

Suspensión oleosa

Granulado seco o mojable,

polvo mojable,…

Proceso de DESHIDRATACIÓN


3.7-Viabilidad del producto

Durante el proceso de deshidratación las células sufren daños:

Cambios morfológicos:

-Deformación y encogimiento

-Ruptura de la pared celular y protoplasto (letal)

Cambios en la presión osmótica

Lesiones en las membranas

Cambios bioquímicos:

-Disminución de fosfolípidos

-Alteración del grado de saturación de los ácidos grasos (daño celular)

-Reacciones de peroxidación que pueden llevar a la destrucción de los

lípidos de la membrana celular

VIABILIDAD


3.8-Efectividad del producto

Un producto de control biológico es EFECTIVO en cuanto sea capaz de

disminuir la infección causada por el agente patógeno, ya sea durante el

período precosecha o poscosecha.

En un producto de control biológico la EFECTIVIDAD es el parámetro más

importante, ya que debe mantenerse a lo largo del tiempo.


ENVASADO

Implica el estudio de muchas variables

Material traslúcido u opaco

Envasado al vacío o sin vacío

Conservación en refrigeración o sin refrigeración

Bolsas o botes


Se tiene que asegurar una ESTABILIDAD

(viabilidad+ efectividad) de entre 6 y 12 meses

como mínimo

-Efectividad del producto final

-Ampliación del espectro de acción

-Ensayos a nivel comercial

Patente, Registro, Comercialización y Venta


Testigo

Clorosis

Control Biológico

Reducción inóculo

Precosecha


Poscosecha

Testigo CONTROL BIOLÓGICO

4-COMBINACIÓN DE LOS MÉTODOS ALTERNATIVOS

Tratamientos químicos de bajo riesgo

Tratamientos Físicos

Control Biológico

EFECTIVIDAD

Muchas GRACIAS!!!

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