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