Control Biológico de Enfermedades de poscosecha Dra. Silvana Vero Montevideo, 26 de febrero de 2003
Poscosecha La poscosecha de productos agrícolas se concibe como un conjunto de procesos integrados y secuenciados, por los que atraviesa el producto después de la cosecha en su camino hacia el consumidor y que se encuentra estrechamente vinculado a los sistemas de producción (Pelayo, 1992)
Características de la Poscosecha Productos de alto valor agregado Los productos cosechados continúan vivos Continúan su proceso vital, que es esencialmente destructivo. Procesos biológicos de esta etapa son: respiración producción de etileno. cambios en la composición
Según la tasa de respiración al final de la etapa de maduración: Glucosa + Oxígeno Dióxido de carbono + Agua Según la tasa de respiración al final de la etapa de maduración: frutos climatéricos frutos no climatéricos
Respiración
Respiración
Etileno Regulador natural del crecimiento de vegetales Promueve la maduración de los frutos
Efectos del etileno
Cambios en la composición
Depende del producto a almacenar Almacenamiento Temperatura Humedad Atmósfera Depende del producto a almacenar
Condiciones sugeridas de almacenamiento
Condiciones sugeridas de almacenamiento en AC Producto Temp. AC( %O2-%CO2) Manzana 0-5 1-2 0-3 Pera 0-5 2-4 15-17 Naranja 5-10 5-10 0-5
Pérdidas en postcosecha Producto %pérdidas estimadas Papa 5-40 Citrus 23-33 Frutas de carozo 30 Tomate 5-50% World Food Shortage:The Third Dimension: Reduction in Food Losses L. Tomo, et al. Science of Food and Agriculture, July 1990
Patógenos en postcosecha Principalmente hongos Ascomycetes, Deuteromycetes, Zygomycetes, Oomycetes Inóculo primario Campo Postcosecha
Fungicidas 1987 National Academy of Sciences Report 90% de los fungicidas utilizados en alimentos eran potencialmente oncogénicos o carcinogénicos Ej SOPP declarado 2B por IARC Los fungicidas representaban el mayor riesgo para la salud de todos los pesticidas usados en alimentos
Fungicidas 1993 NAS Study on Psticides in the Diets of Infants Existen diferencias en la toxicidad de pesticidas entre niños y adultos La exposición a los pesticidas de los dos grupos es diferente y debe ser determinada.
Fungicidas Problemas asociados con el uso de fungicidas en postcosecha Preocupación de los consumidores Residuos en frutos (Barrera no arancelaria) Aparición de cepas de patógenos resistentes Pocos productos permitidos
Resistencia a Fungicidas
Resistencia a fungicidas CIM (ppm)
Alternativa: Manejo integrado Control químico Control biológico Metodos físicos o mecánicos. Prácticas culturales
Prácticas culturales o de manejo Evitar heridas Disminuir el inóculo Sanitización apropiada de envases, plantas de procesamiento, cámaras
Control físico Almacenamiento Temperatura Atmósfera AC, ozono Humedad relativa Tratamientos previos al almacenamiento Calor Radiación UV
Reacciona con el etileno Ozono Reacciona con el etileno Retarda la maduración
Ozono Concentración de ozono: 20ppm por 10 horas Temperatura 3 ºC HR 95%
Radiación UV Inducción de respuestas de resistencia: fitoalexinas enzimas hidrolíticas
Control biológico en postcosecha Campo Almacenamiento Ventajas para el control biológico en postcosecha Ambiente controlado Resultados de laboratorio fácilmente transferibles
Variables en el control biológico postcosecha Inóculo Variabilidad del producto cosechado Diferentes cultivares, diferente madurez Tratamiento precosecha
Microorganismos antagonistas Los frutos lavados se descomponen más rápidamente
Microorganismos antagonistas Aislamiento Superficie de frutos, heridas de frutos, a temperatura de uso Selección Sobre el fruto en condiciones de almacenamiento Identificación Caracterización Estudios de modo de acción Potenciación Toxicidad
Patógeno Aislamiento de cepas nativas Caracterización por agresividad y resistencia a fungicidas Selección de cepas para ensayos de control biológico
Control biológico en manzanas
Modos de acción Inducción de resistencia Competencia por nutrientes y espacio Micoparisitismo Producción de antibióticos
Competencia por hierro ?
Productos comerciales Bio-Save 1000 Bio-Save 110 Aspire Pseudomonas syringae cepa ESC 10 Pseudomonas syringae cepa ESC 11 Candida oleophila cepa I-182
Usos comerciales En 1997 más de 8 millones de libras de peras ( 75% de las peras almacenadas del Pacífico Noroeste de EEUU) se trataron con BIO-Save 110 En 1997 8 millones de libras de naranjas y limones en California se trataron con Bio-Save 1000 Fuente: Stack, J.P. 7th International Congress of Plant Pathology
Limitantes de la “primera generación” de biofungicidas Protección menor que los fungicidas (descreimiento) Acción solamente protectora, no curativa Costos elevados
Efecto protector, no curativo B B B B
Potenciación Potenciación del propio antagonista a) Mejoramiento genético b) Durante la producción c) Durante la aplicación Combinación con otros agentes biológicos Combinación con otros métodos de control
Combinación con sustancias naturales Previo al ACB Carbonato o bicarbonato de sodio Simultáneo al ACB Cloruro de calcio Quitosano Harpin Enzimas líticas
Segunda generación de ACB Combina microorganismos antagonistas con quitosano Combina microorganismos antagonistas con enzimas líticas
Efecto del quitosano en la protección postcosecha Biocoating Imazalil C. saitoana M-chitosan Control Late Season Lemons Early Season Lemons P E R C N T G M O L D A B Efecto del quitosano en la protección postcosecha
Harpin Proteína de 44kDa Aislada de Erwinia amylovora en 1992 Reconocida como biopesticida por la EPA Induce respuestas de resistencia Producto comercial: Messenger (2002) Activo en postcosecha de manzana
Tratamientos combinados De Capdeville et al.2002. Phytophatology
Tratamiento de frutos cítricos Bicarbonato de sodio y/o agua caliente Levadura nativa +quitosano Lavado con hipoclorito Lavado con SOPP. Enjuague Fungicidas (Tiabendazol o imazalil) Ceras (Fungicida)
Conclusiones Es posible el control biológico en postcosecha Como parte de un manejo integrado Es posible lograr estrategias curativas No se debe exigir a una estrategia de control biológico más de lo que se espera de fungicida