Publicado
Evaluación del efecto inhibitorio de aceites esenciales sobre Aspergillus flavus y Fusarium solani (Mart.)Sacc., hongos autóctonos del cultivo de cacao
Evaluation of the inhibitory effect of essential oils on Aspergillus flavus and Fusarium solani (Mart.)Sacc., native fungi of cocoa cultivation
DOI:
https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v27n1.116849Palabras clave:
Aceites esenciales, hongos patógenos, Theobroma cacao. (es)Essential oils, pathogenic fungi, Theobroma cacao (en)
Descargas
El cultivo de cacao ha ido in crecento durante los últimos años, posicionando a Colombia en el concurso internacional Cacao of Excellence “como el mejor del mundo” en 2024. No obstante, en la cadena productiva del cultivo, el país aún tiene varios desafíos, dentro de los que se destaca la proliferación de hongos patógenos que pueden desarrollarse en las diferentes etapas de su producción. En la presente investigación se evaluó el efecto inhibitorio de 4 aceites esenciales sobre el crecimiento de Aspergillus flavus y Fusarium solani (Mart.)Sacc., hongos patógenos nativos aislados de cultivos de cacao, en el departamento Norte de Santander, Colombia. Los análisis in vitro se hicieron empleando la técnica de difusión en medio PDA a través de unidades experimentales conformados por el agente patógeno, los cuatro aceites esenciales, tres concentraciones por aceite, con tres réplicas, para un total de 54 unidades experimentales incluidos los controles, mientras que los ensayos in vivo, fueron realizados directamente sobre la corteza de mazorca de cacao, siguiente el mismo diseño. El porcentaje de inhibición (% PICR) se calculó a partir del crecimiento micelial y usando métodos estadísticos basados en las características y distribución de los datos se determinó la dosis letal 90 (DL90) para cada aceite por medio de un modelo de regresión dosis respuesta ajustado a partir de un modelo no lineal de regresión. Los resultados indican que los aceites de anís, eucalipto y pronto alivio, inhibieron efectivamente el crecimiento de los dos patógenos en concentraciones que oscilaron entre 20 μL/mL y 48 μL/mL, con lo cual podrían ser empleados como una alternativa eco-amigable que requiere escalarse a fase de campo, para evaluar su efectividad in situ.
Cocoa cultivation has been growing in recent years, positioning Colombia in the international competition Cacao of Excellence “as the best in the world” in 2024. However, the country still faces several challenges in the production chain of the crop, including the proliferation of pathogenic fungi that can develop in the different stages of production. This research evaluated the inhibitory effect of essential oils on the growth of Aspergillus flavus and Fusarium solani (Mart.)Sacc., native pathogenic fungi isolated from cocoa crops in the department of Norte de Santander, Colombia. The in vitro analyses were performed using the technique of diffusion in PDA medium through experimental units consisting of the pathogen, the four essential oils, three concentrations per oil, with three replicates for a total of 54 experimental units including controls, while the in vivo assays were performed directly on the cocoa pod rind, following the same design. The percentage inhibition (% PICR) was calculated from mycelial growth and using statistical methods based on the characteristics and distribution of the data, the lethal dose 90 (LD90) was determined for each oil by means of a dose-response regression model fitted from a non-linear regression model. The results indicate that anise, eucalyptus and soon relief oils effectively inhibited the growth of the two pathogens at concentrations ranging from 20 μL/mL to 48 μL/mL, which could be used as an eco-friendly alternative that needs to be scaled up to the field phase to evaluate its effectiveness in situ.
Referencias
Almas, I., Innocent, E., Machumi, F., Kisinza, W. (2021). Chemical Composition of Essential Oils from Eucalyptus gbulus and Eucalyptus maculata Grown in Tanzania. Scientific African Journal. 12:e00758. doi: 10.1016/j.sciaf.2021.e00758.
Ben Kaab, S., Rebey, I.B., Hanafi, M., Berhal, C., Fauconnier, M.L., De Clerck, C., Ksouri, R., Jijakli, H. (2019). Rosmarinus officinalis essential oil as an effective antifungal and herbicidal agent. Spanish Journal of Agricultural Research. 17: 2,e1006. https://doi.org/10.5424/sjar/2019172-14043
Codex Alimentarius. CXC 72-2013. Código de prácticas para prevenir y reducir la contaminación del cacao por Ocratoxina A. https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/codex-texts/codes-of-practice/es/. Fecha de consulta 010224.
Coulibaly, K., Koffi, F.J., Ouattara, A., Gogbe-Dibi, B.F., N’Guessan, P.W., Acka, J.A., Assi, M.E., Kouame, N.N., Guiraud, B., Tahi, M.G., Kone, D., Konate, I., N’Guessan, F.K. (2021). Comparative efficacy of essential oils of three aromatic plants as alternatives in the control of Phytophthora spp., agent of cocoa tree (Theobroma cacao L.) black pod disease in Côte d'Ivoire. International Journal of Biological and Chemical Sciences.15(4): 1398-1409. DOI: https://dx.doi.org/10.4314/ijbcs.v15i4.8
Delgado-Ospina, J., Molina-Hernández, J.B., Chaves-López, C., Romanazzi, G., Paparella, A. (2021). The Role of Fungi in the Cocoa Production Chain and the Challenge of Climate Change. Journal of Fungi (Basel). 10: 7(3), 202. doi: 10.3390/jof7030202
Fontana, D., Schmidt, D., Kulczynsk, S., Caron, B., Pretto, M. (2020). Fungicidal potential of essential oils in control of Fusarium spp. and Sclerotinia sclerotiorum. Arquivos do Instituto Biológico. 87:1-10. https://doi.org/10.1590/1808-1657000612019
Gómez-López, A., Martínez-Bolaños, L., Ortíz-Gil, G., Martínez-Bolaños, M., Avendaño-Arrazate, C.H., Hernandez-Meneses, E. (2020). Bioaceites esenciales inhiben a Moniliohtora roreri (Cif. Y Par) Evans et al. Causante de la monilia en el cultivo de cacao. Acta Agrícola y Pecuaria. 6:1. https://aap.uaem.mx/index.php/aap/article/view/130 DOI: https://doi.org/10.30973/aap/2020.6.0061016
ICCO. (2022). Fine or Flavor Cocoa - International Cocoa Organization. Recuperado
de https://www.icco.org/fine-or-flavor-cocoa/ Fecha de consulta 020224.
Lahive, F., Hadley, P. and Daymond, A.J. (2019). The physiological responses of cacao to the environment and the implications for climate change resilience. A review. Agronony for Sustainable Development. 39:5. https://doi.org/10.1007/s13593-018-0552-0.
da Silva Bomfim, N., Polis, Nakassugi L.,Pinheiro, Oliveira J.F., Kohiyama, C.Y., Galerani Mossini, S.A., Grespan, R., Botião Nerilo, S., Mallmann, C.A., Abreu Filho, B.A., Machinski, Jr M. (2015). Antifungal activity and inhibition of fumonisin production by Rosmarinus officinalis L. essential oil in Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg. Food Chemistry. 166:330–336. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.06.019
Nascimiento, D.M., Vieira, G.H., and Kronka, A.Z. (2016). Inbicao do crescimento micelial de Fusarium solani f.sp.Glycines. Revista de Agricultura Neotropical. 3(4): 65-68. DOI: https://doi.org/10.32404/rean.v3i4.1195
Nazzaro, F., Fratianni, F., Coppola, R., Feo, V. (2017). Essential Oils and Antifungal Activity. Pharmaceuticals (Basel). 10(4):86. doi: 10.3390/ph10040086
Pandey, A.K., Sonker, N. and Singh, P. (2016). Efficacy of some essential oils against Aspergillus flavus with special references to Lippia alba oil an inhibitor of fungal proliferation and aflatoxin B1production in green gram seeds during storage. Journal Food Science. 81(4):M928-34. DOI: 10.1111/1750-3841.13254
Parrish, N., Fisher, S.L., Gartling, A., Craig, D., Boire, N., Khuvis, J., Riedel, S., Zhang, S. (2020). Activity of various essential oils against clinical dermatophytes of Mycrosporum and Trychophyton. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 10:545913. doi: 10.3389/fcimb.2020.545913
Pujiarti, R., Nurjanto, H., Sunarta, S. (2018). Antifungal Activity of Eucalyptus urophylla Oil Against Aspergillus niger and Fusarium oxysporum. Agrivita Journal of Agricultural Sciencies. 40: (1): 55-62. doi:10.17503/agrivita.v40i1.990.
Perrone, G., Ferrara, M., Medina, A., Pascale, M., Magan, N. (2020). Toxigenic Fungi and Mycotoxins in a Climate Change Scenario: Ecology, Genomics, Distribution, Prediction and Prevention of the Risk. Microorganisms. 29: 8(10):1496. https://doi.org/10.3390/microorganisms8101496
Santos, A., García,M., Cotes,A.M., and Villamizar, L. (2012). Efecto de la formulación sobre la vida útil de bioplaguicidas a base de dos aislamientos colombianos de Trichoderma koningiopsis Th003 y Trichoderma asperellum Th034. Revista Iberoamericana de Micología. 29(3):150-156. doi:10.1016/j.riam.2011.11.002
Sharafan, M., Jafernik, K., Ekiert, H., Kubica, P., Kocjan, R., Blicharska, E., Szopa, A. (2022). Illicium verum (Star Anise) and Trans-Anethole as Valuable Raw Materials for Medicinal and Cosmetic Applications. Molecules. 27:650. https://doi.org/10.3390/molecules27030650
Satyal, P., Jones, T.H., Lopez, E.M., McFeeters, R.L., Ali, N.A., Mansi, I., Al-Kaf, A.G., Setzer W.N.(2017). Chemotypic Characterization and Biological Activity of Rosmarinus officinalis. Foods. 5:6(3), 20. DOI: 10.3390/foods6030020
Soher, E., Bassem, A., Sabry, A., Mohamed, S., Hathout, A.H. (2016). Assessment of antimycotoxigenic and antioxidant activity of star anise (Illicium verum) in vitro. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 15: (1), 20-27. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2014.05.003
Tariq, S., Wani, S., Rasool, W., Shafi, K., Bhat, M.A., Prabhakar, A., Shalla, A.H.and Rather, M.A. (2019). A comprehensive review of the bacterial, antifugal and antiviral potential of essential oils and heir chemical constituents against drug-resistant microbial pathogens. Microbial Pathogenesis. 134:103580. doi: 10.1016/j.micpath.2019.103580.
Raveau, R., Fontaine, J., and Sahraoui, A. (2020). Essential Oils as Potential Alternative Biocontrol Products against Plant Pathogens and Weeds: A Review. Foods. 9: 3, 365. https://doi.org/10.3390/foods9030365
Villamizar, R.A., Osma, J.F., and Ortíz, O.O. (2016). Fungicidal effect of silver nanoparticles on toxigenic fungi in cocoa. Pesquisa Agropecuaria Brasilera . 51(12):1929-1936. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2016001200003
Villamizar, R.A., González, E.E. (2023). BioNanotecnología aplicada al cultivo de Theobroma cacao L. Primera edición. Colección Biología y Ciencias Naturales. Sello Editorial UniPamplona. ISBN: 978-628-7656-01-7. https://books.unipamplona.edu.co/index.php/editorial/catalog/book/40
Xiang, F., Zhao, Q., Zhao, K., Pei, H. and Tao, F. (2020). The Efficacy of Composite Essential Oils against Aflatoxigenic Fungus Aspergillus flavus in Maize. Toxins. 12: (9), 562. doi: 10.3390/toxins12090562
https://www.agronegocios.co/agricultura/dia-internacional-del-chocolate-2023-una-radiografia-del-sector-cacaotero-3703229. Fecha de consulta 150424
https://forbes.co/2024/02/09/actualidad/colombia-tiene-el-mejor-cacao-del-mundo. Fecha de consulta 260324
Cómo citar
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
Licencia

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Esta es una revista de acceso abierto distribuida bajo los términos de la Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY). Se permite el uso, distribución o reproducción en otros medios, siempre que se citen el autor(es) original y la revista, de conformidad con la práctica académica aceptada. El uso, distribución o reproducción está permitido desde que cumpla con estos términos.
Todo artículo sometido a la Revista debe estar acompañado de la carta de originalidad. DESCARGAR AQUI (español) (inglés).





