ELIMINAN HONGOS QUE ATACAN FRUTAS Y HORTALIZAS CON ACEITE DE ORÉGANO Y EUCALIPTO

Los resultados han sido óptimos en frambuesa, papaya, pepino, calabacita, mango y jitomate. Los investigadores de FES-Cuautitlán también diseñaron un modelo de envase activo con propiedades antifúngicas que alargaría la vida de anaquel de alimentos

Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) han demostrado la actividad anti fúngica in vitro del aceite esencial del orégano y eucalipto en fase de vapor, éste ya ha demostrado su eficacia en el control de hongos causantes de enfermedades en frutas y hortalizas.

Hasta el momento han controlado los hongos Botrytis cinerea, Fusarium sp., y Colletotrichum sp., que ocasionan enfermedades en fresa, fambruesa, mango, papaya, jitomate y calabacita, entre otras y que provocan hasta un 45 por ciento de pérdidas económicas.

La doctora Andrea Trejo Márquez, titular de la investigación explica que ya se ha probado al eucalipto contra hongos de frambuesa, y el orégano se ha evaluado en papaya, pepino, calabacita, mango y jitomate, y los resultados han sido óptimos.

Otra de las propuestas de la investigación realizada en el Laboratorio de poscosecha de Productos Vegetales de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la UNAM, es diseñar un modelo de envase activo, es decir, incorporar el compuesto antifúngicos que mantenga sus propiedades en los compuestos bioactivos de las frutas y legumbres el mayor tiempo posible.

El envase activo desarrollado por los universitarios permite la liberación controlada de los agentes antifúngicos contenidos en aceites esenciales para el control de hongos causantes de enfermedades durante el almacenamiento de frutos y hortalizas.

“A partir de la encapsulación de estos compuestos se busca tener su liberación controlada que evite la presencia de microrganismos en los frutos y vegetales. El envase está diseñado para conservar frutas, hortalizas frescas. Sin embargo, sólo será efectivo en productos atacados por los hongos Botrytis cinerea, Fusariun sp. Y Colletotrichum sp”, detalla la doctora Trejo Márquez.

La especialista asegura que la tecnología de envases activos puede proporcionar a los alimentos una vida segura y prolongada. La incorporación de ciertos aditivos al material de envase mantiene su calidad, seguridad y propiedades sensoriales sin agregar directamente agentes activos en el producto.

“La idea es que los materiales para el envase incorporen el agente antimicrobiano como una barrera protectora adicional. Es un método de conservación que extiende su vida útil y reduce el riesgo de trasmitir patógenos a los alimentos”.

En la actualidad, los investigadores están en la etapa de evaluar las aplicaciones para diferentes productos vegetales y observar la parte sensorial porque a pesar de los compuestos bioactivos no están en contacto directo con el producto estos son volátiles y podrían afectar el sabor. Al tiempo que preparan la patente, o bien, su transferencia tecnológica.

Este trabajo fue parte del proyecto de investigación Desarrollo de envases activos para la conservación de frutas frescas y mínimamente procesadas financiado por la UNAM. El grupo de trabajo está conformado por las doctoras Ma. Andrea Trejo Márquez y Gabriela Vargas Martínez; las maestras en ciencia Selene Pascual Bustamante y Adela Lira Vargas, la Ingeniera Andrea Flores Meza.

FUENTE: AGENCIA ID/DICYT 

LOS ECOSISTEMAS MANIPULADOS POR EL HOMBRE TIENEN UN MAYOR RIESGO DE PLAGAS

El impacto de algunas epidemias, como la del mildiu de la patata en Europa a mediados del siglo XIX  o la de la grafiosis del olmo en el último tercio del siglo XX, han tenido efectos sanitarios, ecológicos, socioeconómicos y políticos mucho mayores, comparables a las de las enfermedades humanas y de animales más devastadoras.

Una de las cuestiones más estudiadas por los expertos es la razón por la que los ataques de las plagas y enfermedades son en general más graves en los ecosistemas agrícolas en comparación con los silvestres.

Un equipo de investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas  de la Universidad Politécnica de Madrid (CBGP-UPM / INIA) y del Instituto de Ecología  de la Universidad Nacional Autónoma de México, liderado por Fernando García-Arenal, se ha propuesto averiguar las razones que explican este fenómeno, buscando evidencias epidemiológicas para algunas de las hipótesis que se manejan en la comunidad científica.

Entre las teorías que se manejan en el estudio, publicado recientemente en PLoS Pathogens, destacan las que hacen referencia a la reducción de la diversidad de especies del hábitat y de la diversidad genética de la planta huésped en los agroecosistemas, junto al aumento de su densidad.

La intervención humana está asociada a una menor diversidad de especies del hábitat.

El caso del pimiento silvestre

El primer paso para analizar todas estas teorías fue seleccionar el vegetal con el que se iba a realizar este trabajo, un factor muy importante por la dificultad para obtener datos de una misma especie huésped en ecosistemas silvestres y agrícolas.

Para superar este obstáculo, los investigadores aprovecharon que la domesticación de diversas especies de plantas silvestres de uso humano se está produciendo en Mesoamérica en la actualidad. Como huésped focal del trabajo escogieron el pimiento silvestre o chiltepín (Capsicumannuumvar glabriusculum), antecesor silvestre del pimiento cultivado.

El chiltepín crece en hábitats agrícolas y silvestres, y sus plantas muestran síntomas de enfermedades virales en todos los hábitats, por lo que es idóneo para analizar la relación entre los cambios ecológicos causados por la actividad humana y la emergencia de enfermedades.

Durante tres años, los expertos estudiaron poblaciones de chiltepín de distintas regiones de México en hábitats con desigual nivel de intervención humana y estimaron la incidencia de infección por virus, la incidencia de plantas con síntomas, la diversidad de especies del hábitat, así como la diversidad genética de la población de chiltepín y su densidad.

“El análisis de los datos demostró que cuanto mayor es el nivel de intervención humana, mayor es la incidencia de infección viral y de plantas sintomáticas, es decir, mayor es el riesgo de enfermedad”, explica García-Arenal.

Además, la intervención humana está asociada a una menor diversidad de especies del hábitat, una menor diversidad genética y un aumento de la densidad de plantas de la misma especie, todos ellos factores que incrementan el riesgo de enfermedades en la población vegetal.

El trabajo, financiado por la Fundación BBVA, el Plan Nacional de I+D+i, España, y el Instituto de Ecología, UNAM (México), también tiene un interés particular en el contexto del problema que representa la disminución actual de la diversidad de los ecosistemas de todo el mundo debida, entre otros factores, a actividades humanas.

“La disminución de la biodiversidad se asocia en general con la extinción de especies, con el agotamiento de los recursos naturales y con un empobrecimiento de los servicios que prestan los ecosistemas.

“Otro efecto principal de la pérdida de biodiversidad es que favorece la emergencia de las enfermedades de las plantas, un aspecto del que es menos consciente la sociedad y que también es cada vez  más evidente en el caso de enfermedades de humanos o de animales. Por tanto, los resultados no son sólo relevantes para entender las interacciones planta-virus, sino que pueden tener una aplicación general para comprender la emergencia de las enfermedades infecciosas”, asegura el investigador del CBGP-UPM_INIA.

Referencia bibliográfica:

Israel Pagán, Pablo González-Jara, Alejandra Moreno-Letelier, Manuel Rodelo-Urrego, Aurora Fraile, Daniel Piñero, Fernando García-Arenal. "Effect of Biodiversity Changes in Disease Risk: Exploring Disease Emergence in a Plant-Virus System". PLoS Pathogens julio de 2012

Fuente: UPM

EL CALOR INFRARROJO ELIMINA LA BACTERIA Salmonella enterica DE LAS ALMENDRAS

Tratar las almendras con un chorro del calor infrarrojo, seguido por un período breve de tueste con aire caliente, ayuda a asegurar la seguridad de estos frutos secos. Esto es según los resultados de los estudios del ingeniero Zhongli Pan y la microbióloga Maria T. Brandl del Servicio de Investigación Agrícola (ARS). El proceso se llama 'SIRHA' (secuencia de calor infrarrojo y aire caliente).

Los resultados de los experimentos de laboratorio demuestran que este proceso sin productos químicos ofrece una manera sencilla, segura, respetuosa con el medio ambiente y eficiente en el uso de energía para reducir las poblaciones de la bacteria Salmonella enterica a los niveles generalmente reconocidos como seguros.

Pan y Brandl trabajan en el Centro de Investigación de la Región Occidental perteneciente al ARS en Albany, California. Todas las almendras vendidas en EE UU pasan por una forma de pasteurización para matar a la bacteria Salmonella, aunque se piensa que en realidad no hay muchos casos de contaminación de las almendras por esta bacteria.

Según los resultados de pruebas del sabor de las almendras, el calor infrarrojo no altera sensiblemente el sabor, la textura, el aspecto u otras características que contribuyen a la popularidad de las almendras.

Con información derivada de estudios adicionales, se espera que SIRHA sea fácil de utilizar en las plantas empacadoras, según Pan. Algunas plantas empaquetadoras ya usan el calor infrarrojo en el procesamiento de los frutos secos, pero no para el proceso de pasteurización.

La idea de utilizar el calor infrarrojo para matar a las bacterias no es nueva. Pero se piensa que los estudios de Pan y Brandl, con resultados publicados en 'Journal of Food Engineering' (Revista de Ingeniería de Alimentos) en el 2010 y el 2011 y en 'Journal of Food Protection' (Revista de Protección de Alimentos) en el 2008, sean las investigaciones más detalladas del uso del calor infrarrojo para pasteurizar las almendras y eliminar la bacteria Salmonella.

Pan y Brandl colaboraron en estos estudios con el líder de investigación y tecnóloga de alimentos Tara H. McHugh, tecnólogos de alimentos Gokhan Bingol y Donald A. Olson, y técnico Steven Huynh con el ARS en Albany; los estudiantes graduados Jihong Yang y Yi Zhu de la Universidad de California en Davis; y Hua Wang, quien es profesor en la Universidad de Agricultura y Silvicultura del Noreste en Yangling, Shaanxi, China.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de febrero del 2012.

SECUENCIADO EL GENOMA DE Mycosphaerella graminicola, PRINCIPAL PATÓGENO DEL TRIGO

 

Un consorcio dirigido por un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha secuenciado el genoma completo del patógeno que causa el tizón foliar (septoriosis), el cual es una enfermedad que causa pérdidas significativas de rendimientos del trigo.

Según el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo en México, las pérdidas pueden ser hasta el 50% si los productores no utilizan fungicidas para proteger las líneas susceptibles del trigo. El tizón foliar se encuentra en cada área de producción de trigo en el mundo, incluyendo EE UU. La investigación, con resultados publicados en la revista “PLoS Genetics”, podría llevar al desarrollo de estrategias para el control de esta enfermedad.

El patógeno, llamado Mycosphaerella graminicola, tiene un período silencioso muy largo, durante el cual el patógeno se nutre de la planta viva y elude las defensas naturales de la planta hospedera. Previamente, los científicos no tuvieron una buena comprensión de cómo el organismo infecta la planta de trigo, o cómo la planta puede resistir el patógeno. La secuenciación del genoma del patógeno podría ayudar a contestar estas preguntas, entre otras.

“La secuenciación completa del genoma de M. graminicola les da a los investigadores mundialmente las herramientas necesitadas para mitigar los daños causados por este patógeno en los cultivos”, dijo Edward B. Knipling, administrador del ARS.

M. graminicola utiliza la patogenicidad de sigilo; es decir, la capacidad de infectar la planta hospedera sin causar una reacción defensiva adecuada por la misma.

“Muchos patógenos infectan las plantas hospederas penetrando las paredes celulares de la planta”, dijo el fitopatólogo Stephen Goodwin, quien trabaja en la Unidad de Investigación de Producción de Cultivos y Control de Plagas perteneciente al ARS en West Lafayette, Indiana. “Pero este organismo crece en las aberturas naturales de la planta, llamadas los estomas, que la planta normalmente usa para el intercambio de gases. Luego el patógeno crece de en medio de las paredes celulares sin provocar las reacciones de defensa que tienen el papel de parar infección”.

El patógeno pasa por su “período silencioso” y luego comienza una etapa de patogenicidad. “No sabemos lo que ocurre durante el cambio de la etapa latente a la etapa patogénica”, dijo Goodwin. “La secuenciación del genoma les permitirá a los científicos estudiar la expresión de todos los genes involucrados en el período de transición”.

Goodwin dirigió el proyecto de secuenciación y es el autor principal del artículo, junto con Igor V. Grigoriev del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE.UU. en Walnut Creek, California, y Gert H.J. Kema de Investigación Internacional de Plantas en Wageningen en los Países Bajos. El grupo internacional también incluyó científicos en Australia, Brasil, Francia, Alemania, Irán, México, Suiza, y  Reino Unido.

LA ENFERMEDAD DE LAS BAYAS MOMIFICADAS EN LOS ARÁNDANOS

Los arándonos ofrecen muchos beneficios nutricionales, pero algunas variedades de esta fruta no pueden combatir el hongo Monilia vaccinii-corymbosi, el cual causa la enfermedad conocida como la baya momificada.

Afortunadamente, científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) con más de 100 años de experiencia en el cultivo y la producción de los arándanos, como el genetista Mark Ehlenfeldt y el patólogo de plantas James Polashock personifican la última generación de estos investigadores.

Ellos y sus colegas en el ARS han realizado estudios detallados para evaluar la reacción de las variedades actuales de arándano a infección por el hongo, el cual ataca en dos etapas.

Durante la primera etapa, llamada la etapa de tizón, hay estructuras pequeñas en forma de una taza que contienen las esporas del hongo. Estas estructuras crecen en bayas escondidas debajo las hojas en el suelo. El viento esparce las esporas a las plantas cercanas, infectando de este modo los brotes y las hojas de estas plantas. Durante la segunda etapa, el hongo penetra en la baya y causa su contracción, marchitamiento y blanqueamiento, de ahí, la referencia a la momia. Con el tiempo, la baya momificada se cae al suelo y se queda durante el invierno, creando el marco para una nueva ronda de infección durante la primavera.

En un estudio con resultados publicados en la revista 'HortScience', los investigadores analizaron los datos relacionados a la resistencia al tizón en 125 variedades de arándano durante un período de dos a seis años, y datos sobre la resistencia de la fruta a infecciones en 110 variedades durante un período de dos a cinco años.

Luego clasificaron la resistencia de las variedades a la baya momificada utilizando métodos desarrollados por el estadístico Matthew Kramer con los Servicios Consultivos Biométricos del ARS en Beltsville, Maryland. Ehlenfeldt y Polashock, afiliados con el Laboratorio de Investigación del Mejoramiento Genético de Frutas y Hortalizas mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland, pero trabajan en el Centro Philip E. Marucci de Investigación de Arándanos y Arándanos Rojos en Chatsworth, Nueva Jersey.

Las variedades que toleraron ambas etapas de la infección fúngica incluyeron 'Brunswick' y 'Bluejay'.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de mayo-junio del 2011.

SECUENCIAN LOS GENOMAS DE HONGOS QUE ATACAN EL TRIGO Y LOS ÁLAMOS

Un grupo internacional de investigadores dirigido por un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha secuenciado los genomas de dos patógenos fúngicos: uno que amenaza las reservas mundiales del trigo y otro que limita la producción de un árbol que podría servir como una fuente de biocombustible.

Se espera que la secuenciación del código genético del patógeno que causa la roya del tallo del trigo (Puccinia graminis) y del patógeno que causa la roya del álamo (Melampsora larici-populina) ayude a los investigadores a desarrollar estrategias de control para abordar las amenazas mundialmente a los campos de trigo y las plantaciones de árboles.

El estudio, con resultados publicados en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE UU., fue un esfuerzo de colaboración de seis años entre el ARS, el cual es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE UU. (USDA por sus siglas en inglés); el Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE.UU.; la Fundación Nacional de Ciencias; el Instituto Broad de la Universidad de Harvard; el Instituto de Tecnología de Massachusetts; la Universidad de Minnesota; y el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia.

"Las amenazas representadas por estos patógenos para dos productos agrícolas son muy graves, y estas amenazas aumentan la importancia de aprender más sobre los patógenos, desde sus bases moleculares hasta sus mecanismos de supervivencia y propagación de infección", explica Edward B. Knipling, administrador del ARS. Esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía y de promover la seguridad alimentaria internacional.

La roya del tallo del trigo causa mayores epidemias en los cultivos de cebada y trigo mundialmente. Una raza llamada Ug99 ha atacado los cultivos en todas partes de África y en Asia Central, y tiene la capacidad de vencer la mayoría de las variedades de trigo que tienen resistencia a la roya del tallo y que han sido desarrolladas durante los últimos 50 años.

La roya del álamo puede causar pérdidas significativas en las plantaciones de este árbol. El álamo es un cultivo importante para el sector de madera y también es importante al sector de bioenergía en EE UU y en Europa debido a su capacidad de rápidamente produce cantidades significativas de biomasa.

El estudio representa la primera caracterización del genoma entero de cualquier hongo de roya. Estos hongos son un grupo diverso que incluye más de 6.000 especies, según Szabo, investigador principal en este estudio. Szabo trabaja en el Laboratorio de Enfermedades de Cereales perteneciente al ARS en San Pablo, Minnesota.

Los hongos que causan las royas dependen del tejido vivo de su huésped para su supervivencia. Los patógenos excretan proteínas que bloquean las defensas del huésped y también toman las nutrientes de la planta. La investigación reveló pruebas de que ambos patógenos tienen grandes números de estas proteínas "efectoras", el cual es una indicación de que los patógenos desarrollaron juntos con sus plantas hospederas, según los autores del estudio.

Ya que los patógenos necesitan una planta para su sobrevivencia, no es posible producir los patógenos en cultivo de tejido en el laboratorio, y es muy difícil estudiar estos patógenos. Pero la secuenciación genética facilitará estudios de estos patógenos y sus huéspedes, según Szabo.

Los datos sobre la secuenciación genética de los genomas han sido lanzados en GenBank, el cual es un banco de genes manejado por el Centro Nacional de Información de Biotecnología en los Institutos Nacionales de la Salud.

ESTUDIAN EL HONGO CAUSANTE DEL CHANCRO RESINOSO DEL PINO

Julio Díez, investigador del departamento de Producción Vegetal y Recursos Forestales de la Universidad de Valladolid, detalla a DiCYT que se están estudiando aspectos como “la distribución o la agresividad del hongo”, y sobre todo cómo controlar la enfermedad, que es el apartado más interesante. Pese a ser de reciente aparición, ya que su detección en Europa se produjo en 2004 en viveros de Asturias y Cantabria, el hongo se encuentra ya “en toda la Cornisa Cantábrica” y también está presente en Castilla y León, apunta.

En este sentido, los científicos conocen que la principal vía de transmisión de la patología a grandes distancias es la semilla y las plántulas (plantas jóvenes) infectadas, por lo que el control a estos niveles es fundamental. Dentro de un vivero o en el monte la enfermedad se puede transmitir por diferentes medios como el agua, el aire o los insectos.

Chancro del castaño

El laboratorio de Plagas y Patologías Forestales de la Universidad de Valladolid, situado en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia, cuenta en la actualidad con siete doctorandos y con un grupo de investigadores que trabaja en otras líneas, como es el Chryphonecteria parasitica, la especie de hongo que causa el chancro del castaño, que está causando una gran incidencia en El Bierzo, donde se está trabajando en una de las tesis en marcha.

“Hay unas cepas que provocan la enfermedad y otras que no pero, las cepas que no causan la enfermeda cuando entran en contacto con las que sí se produce una conversión y se infectan”, apunta. De este modo, se trata de un problema de infección. “Estamos trabajando en el control con hipovirulencia”, asegura el experto, un método por el que se atenúan los efectos gracias a la inoculación de un hongo de la misma cepa y de características similares. El árbol sufre entonces lesiones que es capaz de contener y el choque entre ambos hace que el hongo dañino pierda potencia para dañar al árbol. De esta forma, este sistema es capaz de excluir a las cepas virulentas ya existentes y prevenir nuevas infecciones.

El grupo investiga también otro hongo patógeno, el Gremmeniella abietina, que afecta en este caso al pino carrasco en Castilla y León; y, hace escasas fechas, en colaboración con las universidades de Valencia y Extremadura y el laboratorio alemán Consultant Tree Diseases, logró identificar un hongo responsable de la alta mortalidad de los alisos en el norte de España. Los resultados de este trabajo científico fueron publicados en la revista Plant Pathology, una de las de mayor impacto de su sector. “En todos estos trabajos tratamos de estudiar el organismo que produce la enfermedad y trabajamos en su control”, resume el investigador.

Chancro resinoso

El chancro resinoso de los pinos causado por el hongo Fusarium circinatum afecta a al Pinus radiata, aunque también son susceptibles el Pinus pinaster y el Pinus halepensis y es capaz de infectar árboles de Pinus silvestris y Pinus nigra. En plantas jóvenes, se detecta por el amarilleo y seca de hojas inferiores que progresa en sentido ascendente hasta quedar totalmente secas

Fuente: DiCYT