control biológico de enfermedades de poscosecha dra. silvana vero montevideo, 26 de febrero de 2003
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Control Biológico de Control Biológico de Enfermedades de Enfermedades de
poscosechaposcosecha
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 PoscosechaCaracterísticas de la Poscosecha
• Productos de alto valor agregadoProductos de alto valor agregado• Los productos cosechados continúan vivosLos productos cosechados continúan vivos• Continúan su proceso vital, que es Continúan su proceso vital, que es
esencialmente destructivo. esencialmente destructivo. • Procesos biológicos de esta etapa son:Procesos biológicos de esta etapa son:
– respiraciónrespiración– producción de etileno.producción de etileno.– cambios en la composición cambios en la composición
RespiraciónRespiración
Glucosa + Oxígeno Glucosa + Oxígeno Dióxido de carbono + Agua Dióxido de carbono + Agua
Según la tasa de respiración al final de la etapa Según la tasa de respiración al final de la etapa de maduración:de maduración:
• frutos climatéricos frutos climatéricos
• frutos no climatéricosfrutos no climatéricos
RespiraciónRespiración
RespiraciónRespiración
EtilenoEtileno
• Regulador natural del crecimiento de Regulador natural del crecimiento de vegetalesvegetales
• Promueve la maduración de los frutosPromueve la maduración de los frutos
Efectos del etilenoEfectos del etileno
Cambios en la composición
AlmacenamientoAlmacenamiento
• TemperaturaTemperatura
• HumedadHumedad
• AtmósferaAtmósfera
Depende del producto a almacenarDepende del producto a almacenar
Condiciones sugeridas de Condiciones sugeridas de almacenamientoalmacenamiento
Condiciones sugeridas de Condiciones sugeridas de almacenamiento en ACalmacenamiento en AC
Producto Temp. AC( %O2-%CO2)Producto Temp. AC( %O2-%CO2)
• Manzana 0-5 1-2 0-3Manzana 0-5 1-2 0-3
• Pera 0-5 2-4 15-17Pera 0-5 2-4 15-17
• Naranja 5-10 5-10 0-5Naranja 5-10 5-10 0-5
Pérdidas en postcosechaPérdidas 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 postcosechaPatógenos en postcosecha
• Principalmente hongosPrincipalmente hongos
Ascomycetes, Deuteromycetes, Zygomycetes, Ascomycetes, Deuteromycetes, Zygomycetes, OomycetesOomycetes
• Inóculo primarioInóculo primario
CampoCampo
PostcosechaPostcosecha
FungicidasFungicidas
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
FungicidasFungicidas
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.
FungicidasFungicidas
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
0
20
40
60
80
100
resistentes (>128) sens ibles (<32)
% de resistentes de P.italicum a TBZ en condiciones de uso
Resistencia a Resistencia a FungicidasFungicidas
Resistencia a fungicidasResistencia a fungicidasCIM (ppm)CIM (ppm)
Penicillium - Iprodione
0,572%
1621%
2567%
Penicillium - Benzimidazoles
409664%
0,536%
• Control químico
• Control biológico
• Metodos físicos o mecánicos.
• Prácticas culturales
Alternativa:Manejo integrado
Prácticas culturales o de manejoPrácticas culturales o de manejo
• Evitar heridasEvitar heridas
• Disminuir el inóculo Disminuir el inóculo
Sanitización apropiada de envases, plantas de Sanitización apropiada de envases, plantas de procesamiento, cámarasprocesamiento, cámaras
Control físicoControl físico
AlmacenamientoAlmacenamiento
• TemperaturaTemperatura
• Atmósfera AC, ozonoAtmósfera AC, ozono
• Humedad relativaHumedad relativa
Tratamientos previos al almacenamientoTratamientos previos al almacenamiento
• CalorCalor
• Radiación UVRadiación UV
OzonoOzono
Reacciona con el Reacciona con el etilenoetileno
Retarda la maduraciónRetarda la maduración
OzonoOzono
Concentración de ozono:Concentración de ozono:
20ppm por 10 horas 20ppm por 10 horas
Temperatura 3 ºCTemperatura 3 ºC
HR 95%HR 95%
Radiación UVRadiación UVInducción de Inducción de respuestas de respuestas de resistencia:resistencia:
•fitoalexinasfitoalexinas
•enzimas enzimas hidrolíticashidrolíticas
Control biológico en Control biológico en postcosechapostcosecha
Campo Almacenamiento
Ventajas para el control biológico en postcosechaVentajas para el control biológico en postcosecha
•Ambiente controladoAmbiente controlado
•Resultados de laboratorio fácilmente transferiblesResultados de laboratorio fácilmente transferibles
Variables en el control Variables en el control biológico postcosechabiológico postcosecha
• InóculoInóculo
• Variabilidad del producto cosechadoVariabilidad del producto cosechado
Diferentes cultivares, diferente madurezDiferentes cultivares, diferente madurez
• Tratamiento precosechaTratamiento precosecha
Los frutos lavados Los frutos lavados se descomponen se descomponen más rápidamentemás rápidamente
Microorganismos antagonistasMicroorganismos antagonistas
Microorganismos antagonistasMicroorganismos antagonistas• AislamientoAislamiento
Superficie de frutos, heridas de frutos, a temperatura de usoSuperficie de frutos, heridas de frutos, a temperatura de uso• SelecciónSelección
Sobre el fruto en condiciones de almacenamientoSobre el fruto en condiciones de almacenamiento• IdentificaciónIdentificación• CaracterizaciónCaracterización• Estudios de modo de acciónEstudios de modo de acción• PotenciaciónPotenciación• ToxicidadToxicidad
PatógenoPatógeno
• Aislamiento de cepas nativasAislamiento de cepas nativas
• Caracterización por agresividad y Caracterización por agresividad y resistencia a fungicidasresistencia a fungicidas
• Selección de cepas para ensayos de control Selección de cepas para ensayos de control biológicobiológico
Control biológico en manzanasControl biológico en manzanas
100
30 25
65
45 45
100
0
15 20
5
80
0
20
40
60
80
100
120
Po
rce
nta
je d
e in
cid
en
cia
Botrytis cinerea
Penicillium expansum
Competencia Competencia por nutrientes y por nutrientes y espacioespacio
Modos de acciónModos de acción
MicoparisitismoMicoparisitismo
Inducción de Inducción de resistenciaresistencia
Producción de Producción de antibióticosantibióticos
Competencia por hierro ?Competencia por hierro ?
Productos comerciales
• Bio-Save 1000
• Bio-Save 110
• Aspire
Pseudomonas syringaecepa ESC 10
Pseudomonas syringaecepa ESC 11
Candida oleophilacepa I-182
Usos comercialesUsos 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 Limitantes de la “primera generación” de generación” de biofungicidasbiofungicidas
• Protección menor que los fungicidasProtección menor que los fungicidas
(descreimiento)(descreimiento)
• Acción solamente protectora, no curativaAcción solamente protectora, no curativa
• Costos elevadosCostos elevados
Efecto protector, no curativo
A A A
B
A
B BB
A
PotenciaciónPotenciación
• Potenciación del propio antagonistaPotenciación del propio antagonista
a) Mejoramiento genéticoa) Mejoramiento genético
b) Durante la producciónb) Durante la producción
c) Durante la aplicaciónc) Durante la aplicación
• Combinación con otros agentes biológicosCombinación con otros agentes biológicos
• Combinación con otros métodos de Combinación con otros métodos de controlcontrol
Combinación con sustancias Combinación con sustancias naturalesnaturales
• Previo al ACBPrevio al ACB
Carbonato o bicarbonato de sodioCarbonato o bicarbonato de sodio
• Simultáneo al ACBSimultáneo al ACB
Cloruro de calcioCloruro de calcio
QuitosanoQuitosano
HarpinHarpin
Enzimas líticasEnzimas líticas
Segunda generación de Segunda generación de ACBACB
Combina microorganismos antagonistas con quitosano
Combina microorganismos antagonistas con enzimas líticas
o
Biocoating ImazalilC. saitoanaM-chitosanControl
Late Season LemonsEarly Season Lemons
PER
CEN
T G
REE
N M
OLD
A AB
C C
A
A
B
A
B
Efecto del quitosano en la Efecto del quitosano en la protección postcosechaprotección postcosecha
HarpinHarpin
• Proteína de 44kDaProteína de 44kDa
• Aislada de Aislada de Erwinia amylovoraErwinia amylovora en 1992 en 1992
• Reconocida como biopesticida por la EPAReconocida como biopesticida por la EPA
• Induce respuestas de resistenciaInduce respuestas de resistencia
• Producto comercial: Messenger (2002)Producto comercial: Messenger (2002)
• Activo en postcosecha de manzanaActivo en postcosecha de manzana
Tratamientos combinadosTratamientos combinados
020406080
100120140160180200
Tratamientos
AU
DP
C 24horas
48horas
96horas
De Capdeville De Capdeville et alet al.2002. Phytophatology.2002. Phytophatology
Tratamiento de frutos cítricosTratamiento de frutos cítricos
• Lavado con hipocloritoLavado con hipoclorito• Lavado con SOPP. Lavado con SOPP.
• EnjuagueEnjuague• FungicidasFungicidas
(Tiabendazol o imazalil)(Tiabendazol o imazalil)• Ceras (Fungicida)Ceras (Fungicida)
Bicarbonato de Bicarbonato de sodio y/o agua sodio y/o agua caliente caliente
Levadura nativa Levadura nativa +quitosano+quitosano
ConclusionesConclusiones
• Es posible el control biológico en Es posible el control biológico en postcosechapostcosecha
• Como parte de un manejo integradoComo parte de un manejo integrado
• Es posible lograr estrategias curativasEs posible lograr estrategias curativas
• No se debe exigir a una estrategia de No se debe exigir a una estrategia de control biológico más de lo que se espera control biológico más de lo que se espera de fungicidade fungicida